FR2960058A1 - Capteur de mouvement sans contact a effet photoelectrique et dispositif mettant en oeuvre un tel capteur - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un capteur de mouvement sans contact (C) comportant une photodiode (2) disposée sur un support plan (10) illuminé par un rayonnement lumineux incident couplée à des circuits électroniques de traitement de signal détectant des occultations du rayonnement lumineux par un objet en mouvement. Le capteur (C) comprend une structure trapézoïdale (1) isocèle disposée sur le support plan (10) comprenant quatre parois latérales (12-15) et une paroi supérieure (11) translucides au rayonnement lumineux. Les parois latérales (12-15) sont munies de lentilles convexes (L -L ) convergentes transformant le rayonnement lumineux incident en un faisceau convergent. Les parois latérales (12-15) et la paroi supérieure (11) sont munies de bandes (30-37) opaques au rayonnement lumineux. La structure trapézoïdale (1) est agencée de manière à permettre une captation de mouvements d'un objet sous trois segments angulaires différents, deux au travers desdites lentilles convexes convergentes (L -L ) et un au travers de la paroi supérieure (11).

Description

L'invention concerne un capteur de mouvement sans contact à effet photoélectrique. Dans le cadre de l'invention, on appellera "capteur" une interface entre un processus physique et une information manipulable. Toujours dans le cadre de l'invention, le capteur fait appel à un détecteur à effet photo-électrique. L'effet photoélectrique désigne en premier lieu l'émission d'électrons par un matériau soumis à l'action de la lumière. Généralement, on utilise comme détecteur à effet photo-électrique un composant semi-conducteur du type photodiode ou équivalent. Un tel composant semi-conducteur a la capacité de détecter un rayonnement du domaine optique et de le transformer en signal électrique. Dans l'art connu, une des applications avantageuses des capteurs du type précité concerne la détection sans contact de mouvements. Pour ce faire, les signaux de sortie du détecteur à effet photo-électrique sont transmis à des circuits électroniques de traitement de signal, par exemple, via des circuits électroniques d'interface adaptés, à un calculateur à programme enregistré, par exemple un système à microprocesseur. La figure 1 placé en fin de la présente description illustre schématiquement un exemple de réalisation d'un capteur de mouvement sans contact Ca, à effet photoélectrique selon l'art connu. Dans cet exemple de réalisation, le capteur proprement dit Ca comprend essentiellement une photodiode D illuminée par une source de lumière, symbolisée par une lampe à incandescence SL générant un faisceau de lumière fl. On doit bien comprendre que l'on peut utiliser de nombreux types de sources de lumière, par exemple la lumière naturelle du soleil. Lorsque la photodiode D capte un faisceau lumineux, elle génère en sortie un signal électrique Ss transmis à des circuits électroniques de traitement de signal CETS. On suppose que ces circuits CETS sont agencés de telle sorte qu'ils réagissent à la disparition de la lumière incidente, par exemple lorsque le faisceau est occulté par un objet quelconque, par exemple par la main d'un opérateur (non représenté sur la figure 1).

Ce dispositif selon l'art connu présente un inconvénient important. En effet, le capteur Ca ne capte que les stimuli situés à l'intérieur d'un cône d'axe de symétrie vertical, si on suppose que le détecteur est disposé dans un plan horizontal, dont l'angle au sommet ou angle d'acceptante ^ est réduit, typiquement de l'ordre de 40°. Un mouvement mvt ne sera donc capté avec exactitude qu'une seule fois (s'il s'effectue au-dessus du capteur Ca), et aléatoirement si ce mouvement s'effectue exclusivement en dehors du cône précité.

L'invention vise à pallier les inconvénients des dispositifs de l'art connu, et dont certains viennent d'être rappelés. L'invention se fixe pour but un capteur de mouvement sans contact à effet photo-électrique permettant de capter 15 trois fois plus de mouvement qu'un dispositif selon l'art connu, suivant au moins une direction. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif selon l'invention permettra cette détection triple suivant toutes les directions d'un plan. Pour ce faire, selon une 20 caractéristique importante de l'invention, on simule mécaniquement à destination du capteur un phénomène stroboscopique, c'est-à-dire, de façon pratique, en produisant une alternance de phases lumineuses. Selon l'invention, le capteur comprend, comme dans l'art 25 connu, un composant semi-conducteur à effet photo-électrique, de préférence une photodiode illuminée par un faisceau lumineux incident et sensible aux longueurs d'onde véhiculées par ce faisceau lumineux. Toujours de façon similaire à l'art connu, la photodiode est couplée en sortie à des circuits de 30 traitement de signaux détectant l'occultation du faisceau lumineux. De façon spécifique à l'invention, la photodiode est placée à l'intérieur d'une structure tridimensionnelle prenant la forme d'un trapèze isocèle plat, plus précisément 35 sur la face que l'on appellera supérieure de la paroi inférieure plane de cette structure. Toutes les parois sont en matériau translucide laissant passer en tout ou partie les longueurs d'onde véhiculées par le faisceau lumineux incident. Dans un mode de réalisation préféré, quatre lentilles convexes convergentes sont disposées sur les faces latérales du trapèze, à l'exception, la face opposée au capteur photodiode, à savoir la face supérieure du trapèze, étant dépourvue d'une telle lentille. Il peut être utile de rappeler, à ce stade de la description, qu'une lentille est un élément homogène, transparent, traditionnellement en verre, dont au moins l'une des faces n'est pas plane et destiné à faire converger ou diverger la lumière. Dans le cadre de l'invention, les lentilles mises en oeuvre reçoivent un faisceau de rayons essentiellement parallèles sur leur face plane, accolées aux parois latérales et concentrent ces rayons sur la photodiode. Enfin, des bandes présentant une opacité absolue au rayonnement lumineux, constituant des parties sombres, sont disposées au-dessus du capteur de part et d'autre des angles du trapèze, dans des zones supérieures des parois latérales et sur le pourtour de la paroi opposée à la photodiode. De ce fait, un seul mouvement qui part d'une région latérale du capteur vers une région latérale opposée, en passant au-dessus de la structure trapézoïdale, donc au-dessus des parties sombres opaques, est capté trois fois par le capteur à photodiode du fait de la double coupure créée par les bandes opaques.

En outre, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, du fait de la symétrie suivant deux axes orthonormés, les quatre faces latérales étant munies de lentilles et de bandes opaques, la détection de mouvement peut être obtenue de façon identique suivant ces deux axes.

L'invention permet donc la captation simultanée ou successive d'un mouvement sous cinq angles différents dont quatre à travers des lentilles et un sans lentille. La captation grâce à ce dispositif peut se faire avec le même niveau de précision qu'il s'agisse de capter un mouvement horizontal ou vertical Grâce aux dispositions spécifiques de l'invention, un capteur conforme à celle-ci atteint bien les buts qu'elle s'est fixés.

L'invention trouve une application particulière, bien que non exhaustive, dans le domaine du contrôle d'un contenu graphique d'un dispositif de visualisation. Le dispositif de visualisation peut être celui dont est pourvu un appareil de type livre électronique, un ordinateur portable, un téléphone cellulaire, ou tout autre appareil doté d'un écran nécessitant une action extérieure pour contrôler un contenu graphique, notamment pour remplacer et/ou compléter l'action d'un écran tactile et/ou d'un pointeur informatique, par exemple d'une souris. Pour fixer les idées, on se placera dans ce qui suit dans le cas de cette l'application préférée de l'invention. L'invention a donc pour objet principal un capteur de mouvement sans contact comportant un détecteur à effet photoélectrique disposé sur un support plan illuminé par un rayonnement lumineux incident, le détecteur étant sensible à tout ou partie des longueurs d'ondes du rayonnement lumineux et le convertissant en signaux électriques de sortie transmis à des circuits électroniques de traitement de signal, caractérisé en ce que les circuits électroniques de traitement de signal sont agencés pour détecter des occultations du rayonnement lumineux par un objet en mouvement, en ce qu'il comprend une structure trapézoïdale isocèle disposée sur le support plan comprenant quatre parois latérales entourant le détecteur et une paroi supérieure disposée dans un plan parallèle au support plan, en ce que la paroi supérieure est translucide au rayonnement lumineux, en ce que au moins deux parois latérales opposées sont translucides au rayonnement lumineux et sont munies de lentilles convexes convergentes transformant le rayonnement lumineux incident en un faisceau convergent, de manière à amplifier l'énergie lumineuse reçue par le détecteur, en ce que lesdites deux parois latérales opposées sont munies de bandes opaques au rayonnement lumineux dans des régions supérieures adjacentes avec leurs intersections avec la paroi supérieure, en ce que cette paroi supérieure comporte en périphérie et en continuité avec les bandes opaque latérale au moins deux bandes opaques au rayonnement lumineux, de manière à permettre une captation de mouvements dudit objet se déplaçant d'une région en regard d'une desdites deux parois latérales translucides vers une région en regard de la paroi latérale translucide opposée, sous trois segments angulaires différents, deux au travers desdites lentilles convexes convergentes et un au travers de la paroi supérieure. Selon une caractéristique de l'invention, les quatre parois latérales sont translucides au rayonnement lumineux et sont munies de lentilles convexes convergentes (L1-L4) transformant le rayonnement lumineux incident (fe) en un faisceau convergent (fs) et de bandes opaques au rayonnement lumineux dans des régions supérieures adjacentes avec leurs intersections avec la paroi supérieure, en ce que la paroi supérieure comporte en périphérie et en continuité avec les bandes opaques latérales quatre bandes opaques au rayonnement lumineux, de manière à permettre une captation de mouvements dudit objet se déplaçant d'une région en regard de n'importe quelle paroi latérale vers une région en regard d'une paroi latérale opposée, sous trois segments angulaires différents (0°-01°, 02°-03°, 04°-180°), deux au travers desdites lentilles convexes convergentes (L1-L4) et un au travers de la paroi supérieure. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits segments angulaires (0°-01°, 02°-03°, 04°-180°) sont définis par les angles suivants : un premier segment angulaire, déterminé par une première paroi latérale, couvre des angles compris entre 0° et 40°, un deuxième segment angulaire, déterminé par la paroi supérieure, couvre des angles compris entre 60° et 120°, et un troisième segment angulaire, déterminé par une seconde paroi latérale opposée à ladite première paroi latérale, couvre des angles compris entre 140° et 180°. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, 35 ledit détecteur à effet photoélectrique est une photodiode de géométrie plane. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la distance séparant ledit support plat et la paroi supérieure dite hauteur (h) du capteur est égale à 7 mm, la largeur (La) de la base de ladite structure trapézoïdale est de 15 mm environ et sa longueur (Lo) environ 30 mm. L'invention a encore pour un dispositif mettant en oeuvre 5 un tel capteur. L'invention concerne également un dispositif de détermination d'un mouvement au sein d'une interface graphique d'un appareil (Le) doté d'un écran (P1, P2) nécessitant une action extérieure pour contrôler un contenu 10 graphique, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de capteurs (Calo à Cy22) agencés sur le pourtour dudit écran (P1r P2) de manière à détecter le mouvement et l'amplitude du mouvement d'un objet en déplacement à proximité dudit écran (Pl, P2) 15 Avantageusement, lesdits capteurs (Calo à Cy22) sont disposés suivant deux directions orthogonales. Avantageusement encore, ledit appareil est un livre électronique (Le) comprenant deux écrans (P1i P2) simulant les pages d'un livre standard. 20 D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément de description qui va suivre de modes de réalisation donnés à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels : 25 - la figure 1 illustre schématiquement un exemple de réalisation d'un capteur de mouvement sans contact à effet photoélectrique selon l'art connu ; - les figures 2 et 3 illustrent schématiquement la structure trapézoïdale du capteur de mouvement sans contact à 30 effet photoélectrique selon l'invention, seule et munie d'un élément à effet photoélectrique de type photodiode, respectivement ; - la figure 4 illustre schématiquement la structure de la figure 3 munie d'une lentille convergente sur une première 35 paroi latérale ; - la figure 5 illustre schématiquement le fonctionnement de la lentille dont est munie la structure de la figure 4 ; - la figure 6 illustre schématiquement la structure de la figure 3 munie d'une lentille convergente sur une seconde paroi latérale, opposée à dite première paroi latérale ; - les figures 7 à 9 illustrent l'adjonction de bandes sombres sur les parois latérales et sur la paroi supérieure de la structure trapézoïdale telle que représentée sur la figure 3 ; - la figure 10 illustre le processus de captation de mouvement triple selon une direction unique par un capteur de mouvement sans contact à effet photoélectrique selon le mode de réalisation de la figure 9 ; - la figure 11 illustre un exemple de capteur de mouvement sans contact à effet photoélectrique selon un mode de réalisation préféré de l'invention, en vue de dessus ; et - la figure 12 illustre un exemple d'application de capteurs de mouvement sans contact à effet photoélectrique conforme à l'invention permettant pour le contrôle d'un contenu graphique d'un appareil de type livre électronique. On va maintenant décrire des exemples de réalisation de capteurs de mouvement sans contact à effet photoélectrique conforme à l'invention par référence aux figures 2 à 11. Dans ce qui suit, les éléments communs à plusieurs figures portent les mêmes références et ne seront re-décrits qu'en tant que de besoin. De même, dans un but de simplification, le capteur de mouvement sans contact à effet photoélectrique selon l'invention sera dénommé seulement "capteur". Enfin, sans que cela limite en quoi que ce soit la portée de l'invention, on supposera dans ce qui suit que le composant semi-conducteur à effet photo-électrique est une photodiode. La figure 2 illustre schématiquement, en vue transversale dans l'espace, une des caractéristiques importantes du capteur, à savoir une structure tridimensionnelle 1, formant un trapèze isocèle plat, constituée de cinq parois translucides : les parois latérales 12 à 15 et la paroi supérieure 11. Dans le cadre de l'invention, on entend par "translucide" un matériau laissant passer sans affaiblissement notable tout ou partie des longueurs d'onde du rayonnement lumineux (figure 1 . fl) illuminant le capteur. La paroi inférieure 10 peut être quelconque quant à ses propriétés optiques : elle ne sert que de support à la photodiode comme il le sera montré par référence à la figure 3, par exemple. La figure 3 illustre schématiquement la structure de la figure 3 pourvue d'une photodiode 2 de structure plane, disposée sur la paroi inférieure 10. Bien que non illustrée sur cette figure 3, et sur les figures suivantes, il faut bien comprendre que les signaux électriques générés en sortie de la photodiode 2 sont transmis à des circuits de traitement de signaux analogues à ceux dont sont munis les capteurs de mouvement de l'art connu. On pourra se référer de nouveau à la figure 1 (circuits CETS).

De fait, à ce stade de la description et à l'exception de la structure trapézoïdale particulière propre à l'invention, le fonctionnement et les caractéristiques du capteur de la figure 3 ne diffèrent pas de ceux d'un capteur de l'art connu. Il présente les inconvénients qui ont été rappelés dans le préambule de la présente description en regard de la description de la figure 1. En effet, le capteur ne peut capter que les stimuli situés à l'intérieur d'un cône dont l'angle au sommet ou angle d'acceptante a (figure 1) est réduit, par rapport à un axe orthogonal au plan de la photodiode 2. Il s'ensuit, comme il a été également indiqué, qu'un mouvement mvt (figure 1) ne sera capté avec exactitude qu'une seule fois s'il s'effectue au-dessus du capteur. Pour palier cet inconvénient et atteindre les buts que 30 s'est fixés l'invention, la structure 1 est pourvue d'éléments caractéristiques complémentaires. En premier lieu, selon une autre caractéristique importante, on adjoint aux parois latérales des lentilles convexes convergentes. Les faces planes de ces lentilles sont 35 apposées sur les faces internes de ces parois. La figure 4 illustre l'adjonction d'une lentille L1 sur la face interne de la paroi 15, ou paroi arrière sur cette figure. Le capteur est par ailleurs identique à celui décrit sur la figure 2 : photodiode 2 et structure trapézoïdale 1. La figure 5 illustre schématiquement le fonctionnement de la lentille L1 traversée par un faisceau lumineux fl produit par une source lumineuse appropriée SL, par exemple la lumière solaire ambiante On suppose que les rayons incidents du faisceau fl sont essentiellement parallèles. La lentille L1 fait converger les rayons lumineux en sortie fs vers un point unique du plan de la photodiode 2. Cette lentille permet en outre d'amplifier l'énergie lumineuse reçue par la photodiode 2. On doit bien comprendre, comme il le sera décrit ultérieurement en regard de la figure 9, que chaque paroi latérale, 12 à 15, est munie d'une lentille du même type que 15 la lentille L1. A titre d'exemple, la figure 6 illustre l'adjonction d'une lentille L2 sur la face interne de la paroi 14, ou paroi de gauche sur cette figure. La transformation du faisceau lumineux traversant la 20 lentille L2 et son action sur la photodiode 2 s'effectuent dans les mêmes conditions que celles décrites en regard de la figure 5. L'intérêt consistant à adjoindre des lentilles convergentes (par exemple L1 et L2) sur toutes les parois 25 latérales, 12 à 15, de la structure trapézoïdale 1 du capteur est de permettre est donc essentiellement une amplification de l'énergie du spectre lumineux afin d'accroître mécaniquement la sensibilité de ce capteur. Cela permet d'obtenir la même intensité lumineuse quelle 30 que soit la face latérale, 12 à 15, d'où provient la lumière. Ainsi, dès que cette lumière est caché par un élément quelconque, ce qui peut être interprété comme étant un mouvement, le capteur réagit d'autant plus rapidement à l'absence d'onde lumineuse ce qui a pour effet de déclencher 35 un signal électrique de bonne qualité par les circuits électriques de traitement de signal (figure 1 : CETS). Cette caractéristique n'est cependant pas suffisante pour atteindre les buts que s'est fixés l'invention.

Selon une autre caractéristique importante de l'invention, on munit les parois latérales, 12 à 15, et la paroi supérieure 11, de bandes, opaques au rayonnement produit par la source SL. Ces bandes forment des zones sombres de forme rectangulaire. Les figures 7 et 8 illustrent schématiquement cette disposition. Sur la figue 7, on a représenté des bandes opaques, 30 et 33, sur les parois latérales opposées, 13 et 15, respectivement. Elles sont parallèles à l'arête supérieure de ces parois et couvrent des zones supérieures de ces parois à partir des arêtes précitées. La paroi supérieure 11 est également pourvue de bandes opaques rectangulaires, 31 et 32, parallèles aux arêtes supérieures des parois latérales, 13 et 15, et formant continuité avec les bandes 30 et 33. Si on considère la structure illustrée par la figure 7, un seul mouvement décrit par un objet se déplaçant d'une région proche de la paroi latérale 14 vers une région proche de la paroi latérale 15, en passant au-dessus de la structure trapézoïdale 1, donc au-dessus des parties sombres opaques, 30 à 33, est capté trois fois par la photodiode 2 du fait de la double coupure créée par ces parties opaques. De même, sur la figue 8, on a représenté des bandes opaques, 34 et 37, sur les parois latérales opposées, 12 et 14, respectivement. Elles sont parallèles à l'arête supérieure de ces parois et couvrent des zones supérieures de ces parois à partir des arêtes précitées. De la même façon, la paroi supérieure 11 est également pourvue de bandes opaques rectangulaires, 35 et 36, parallèles aux arêtes supérieures des parois latérales, 12 et 14, et formant continuité avec les bandes 34 et 37. La figue 9 illustre un exemple de capteur complet combinant les structures illustrées sur les figures 4, 6 à 8. On a également représenté sur cette figure 9, la lentille L3 accolée à la paroi 12. En outre, bien que non visible sur la figure 9, il existe aussi une lentille que l'on dénommera L4 accolée à la paroi 13 (illustrée sur la figure 11), en sus de la lentille L1 accolée à la paroi 15 (figure 4), également non visible sur la figure 9. Il s'ensuit que, quel que soit le mouvement effectué au-dessus du capteur de gauche vers la droite, de droite vers la gauche, de l'avant vers l'arrière et de l'arrière vers l'avant, le capteur capte systématiquement trois informations à chaque fois. La figure 9 illustre schématiquement pour un mouvement de droite à gauche la succession des trois informations de 10 mouvements captés, référencées Infol à Info3. Pour fixer les idées, dans un exemple de réalisation pratique, la hauteur h de la structure trapézoïdale 1 (distance entre le support 10 entre la paroi supérieure 11) est typiquement de l'ordre de 7 mm. Comme illustré en regard 15 de la figure 11, la longueur Lo est typiquement de l'ordre de 30 mm et la largeur La de l'ordre de 15 mm, valeurs prises à la base de la structure trapézoïdale 1. Comme illustré par la figure 10, le capteur est agencé de façon à ce qu'il permette la captation d'un mouvement 20 horizontal proche détecté au-dessus de la structure trapézoïdale 1 sous trois segments angulaires successifs . entre 0° et 01°, puis entre 02° et 03° , et enfin entre 04° et 180°. Typiquement, et quelles que soient les dimensions 25 relatives des parois, 10 à 15, de la structure trapézoïdale 1, d'une part, et des bandes opaques, 30 à 37, d'autre part, celle-ci est agencée pour que les valeurs de 01° à 04°, soient respectivement les suivantes : 40°, 60°, 120° et 140°, ce quel que soit le sens du mouvement, de la droite vers la 30 gauche et inversement (dans l'exemple de la figure 10), ou de l'avant vers l'arrière et inversement. La figure 11 illustre, en vue de dessus, un exemple de capteur C selon un mode de réalisation préféré de l'invention. On retrouve les éléments décrits sur les figures 35 2 à 10, qu'il est inutile de détailler de nouveau. La seule différence est que l'on prévoit, aux quatre coins supérieurs de la structure trapézoïdale 1, entre les bandes opaques, 30 à 37, des zones dites "blanches" donnant sur des espaces vides. Pour fixer les idées, le matériau constituant les parois 11 à 15 peut être du verre, du plastique ou tout autre matériau approprié laissant passer tout ou partie des longueurs d'onde de la lumière reçue par le capteur C. Cet aspect ne constitue qu'un choix technologique à la portée de l'Homme du Métier. La figure 12 illustre une application avantageuse de capteurs conforme à l'invention, par exemple du type illustré par la figure 11, pour déterminer un mouvement au sein d'une interface graphique d'un appareil doté d'un écran nécessitant une action extérieure pour contrôler un contenu graphique, en vue de remplacer et/ou compléter l'action d'un écran tactile et/ou d'un pointeur informatique, par exemple une souris. Dans l'exemple décrit sur la figure 12, l'appareil précité est un livre électronique Le comportant deux écrans repliables, P1 et P2, simulant les pages en regard d'un livre standard dit "papier". On doit comprendre que de nombreux autres appareils peuvent entrer dans le champ de cette application avantageuse de l'invention ordinateurs de bureau ou portables, téléphones cellulaires, consoles de jeux, etc. Toujours dans l'exemple de réalisation illustré par la 25 figure 12, on a disposé des séries de capteurs autour des zones utiles d'affichage, P1 et P2, du livre électronique Le. Ces capteurs sont dénommés C10 à CX13, suivant un axe horizontal et Cyll à Cy14i suivant un axe vertical, pour P1, et CX2o à Cx23, suivant un axe horizontal et Cy21 à Cy24, suivant un 30 axe vertical, pour P2. L'intérêt de prévoir plusieurs capteurs est la suivant. Deux capteurs mis à la suite l'un de l'autre, par exemple les capteurs CXio à C,t13, peuvent indiquer à la fois le sens du mouvement d'un objet en déplacement à proximité de 35 l'écran et l'amplitude de ce mouvement à répercuter sur l'interface graphique, en ayant recours à un calibrage préalable entre capteurs et distance théorique parcourue sur l'interface graphique, P1 ou P2.

Si on détermine que chaque captation unitaire fait avancer un pointeur de x cm, typiquement de 1 cm, sur un écran graphique, alors un capteur multi-facettes à lentille convexe conforme à l'invention donne lieu à une progression du pointeur de 3 cm par mouvement effectué au-dessus de ce capteur. En effet du fait de la combinaison "captation lentille - capteur (1 cm) /zone opaque/ captation sans lentille (1 cm) / Zone opaque / captation lentille - capteur (1 cm)", on obtient une captation triplée. On peut considérer alors que les capteurs disposés à la suite l'un de l'autre forment une suite numérique u définie par : uxn = nx3, avec n = nombre de capteurs. Pour deux capteurs placés à la suite l'un de l'autre on obtient : ux2 = 6 informations captées. Pour trois capteurs placés à la suite les uns des autres on obtient : ux3 = 9 informations captées. L'invention permet donc, en disposant à la suite les uns des autres, une série de capteurs, par exemple du type décrit sur la figure 11, de créer un dispositif générant le résultat d'une information générale résultant d'une série de captations. Ce résultat, selon sa nature va déterminer, un mouvement au sein d'une interface graphique, par exemple des écrans, P1 et P2, du livre électronique Le. Ce dispositif crée une suite d'interfaces photosensibles pouvant être interprété comme une suite de mouvements dans une direction déterminée par la position du premier et du dernier capteur stimulé.

Comme il a été indiqué, la stimulation des capteurs intervient lorsque le flux lumineux frappant la photodiode dont il est pourvu est occulté par un objet quelconque. Dans le cadre de ce type d'application, l'occultation du flux lumineux peut résulter de mouvements de la main d'un opérateur (non illustré sur la figure 12) devant les écrans P1 ou P2.

A la lecture de ce qui précède, on constate aisément que l'invention atteint bien les buts qu'elle s'est fixée, et qu'il est inutile de rappeler entièrement. Toutefois, l'invention n'est pas limitée aux seuls dispositifs conformes aux modes de réalisation explicitement décrits en regard des figures 2 à 11, ni seulement à l'application préférée décrite en regard de la figure 12. Enfin, dans ce qui précède, le capteur selon l'invention a été décrit dans un mode de réalisation préféré permettant une captation de mouvements d'un objet se déplaçant d'une région en regard de n'importe quelle paroi latérale vers une région en regard d'une paroi latérale opposée, sans sortir du cadre de l'invention, dans une variante de réalisation que l'on peut qualifier de simplifiée, la structure trapézoïdale peut ne comporter que deux parois latérales translucides opposées (par exemple 12 et 14) munies de lentilles (par exemple L2-L3) de bandes opaques dans des régions supérieures (par exemple 35-36). La paroi supérieure de la structure trapézoïdale comporte également deux bandes opaques en périphérie (par exemple 35-37), formant continuité avec les bandes latérales opaques. Dans ces conditions, le capteur permet seulement une détection de mouvement triple d'un objet se déplaçant d'une région en regard d'une desdites deux parois latérales translucides vers une région en regard de la paroi latérale translucide opposée.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS1. Capteur de mouvement sans contact comportant un détecteur à effet photoélectrique disposé sur un support plan illuminé par un rayonnement lumineux incident, le détecteur étant sensible à tout ou partie des longueurs d'ondes du rayonnement lumineux et le convertissant en signaux électriques de sortie transmis à des circuits électroniques de traitement de signal, caractérisé en ce que les circuits électroniques de traitement de signal (CETS) sont agencés pour détecter des occultations du rayonnement lumineux (fe) par un objet en mouvement, en ce qu'il comprend une structure trapézoïdale isocèle (1) disposée sur le support plan (10) comprenant quatre parois latérales (12-15) entourant le détecteur (2) et une paroi supérieure (11) disposée dans un plan parallèle au support plan (10), en ce que la paroi supérieure (11) est translucide au rayonnement lumineux (fe), en ce que au moins deux parois latérales opposées (12-14) sont translucides au rayonnement lumineux (fe) et sont munies de lentilles convexes convergentes (L3-L2) transformant le rayonnement lumineux incident (fe) en un faisceau convergent (fs), de manière à amplifier l'énergie lumineuse reçue par le détecteur (2), en ce que lesdites deux parois latérales opposées (12-14) sont munies de bandes opaques (35-36) au rayonnement lumineux dans des régions supérieures adjacentes à leurs intersections avec la paroi supérieure (11), en ce que cette paroi supérieure (11) comporte en périphérie et en continuité avec les bandes opaque latérale au moins deux bandes (35-37) opaques au rayonnement lumineux, de manière à permettre une captation de mouvements dudit objet se déplaçant d'une région en regard d'une desdites deux parois latérales translucides (12-14) vers une région en regard de la paroi latérale translucide opposée, sous trois segments angulaires différents (0°-e1°, 02°-03°, 04°-180°), deux au travers desdites lentilles convexes convergentes (L3-L2) et un au travers de la paroi supérieure (11).
2. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les quatre parois latérales (12-15) sont translucides au rayonnement lumineux et sont munies de lentilles convexesconvergentes (L1-L4) transformant le rayonnement lumineux incident (fe) en un faisceau convergent (fs) et de bandes opaques (30, 33, 34, 36) au rayonnement lumineux dans des régions supérieures adjacentes avec leurs intersections avec la paroi supérieure (11), en ce que la paroi supérieure (11) comporte en périphérie et en continuité avec les bandes opaques latérales (30, 33, 34, 36) quatre bandes (31, 32, 35, 37) opaques au rayonnement lumineux, de manière à permettre une captation de mouvements dudit objet se déplaçant d'une région en regard de n'importe quelle paroi latérale (12-15) vers une région en regard d'une paroi latérale opposée, sous trois segments angulaires différents (0°-01°, 02°-03°, 04°-180°), deux au travers desdites lentilles convexes convergentes (L1-L4) et un au travers de la paroi supérieure (11).
3. 3. Capteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits segments angulaires (0°-01°, 02°-03°, 04°-180°) sont définis par les angles suivants : un premier segment angulaire, déterminé par une première paroi latérale, couvre des angles compris entre 0° et 40°, un deuxième segment angulaire, déterminé par la paroi supérieure, couvre des angles compris entre 60° et 120°, et un troisième segment angulaire, déterminé par une seconde paroi latérale opposée à ladite première paroi latérale, couvre des angles compris entre 140° et 180°.
4. 4. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce ledit détecteur à effet photoélectrique est une photodiode de géométrie plane (2).
5. 5. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la distance séparant ledit support plat (10) et la paroi supérieure (11) dite hauteur (h) du capteur est égale à 7 mm, la largeur (La) de la base de ladite structure trapézoïdale (1) est d'environ 15 mm et sa longueur (Lo) environ 30 mm.
6. 6. Dispositif de détermination d'un mouvement au sein d'une interface graphique d'un appareil (Le) doté d'un écran (P1, P2) nécessitant une action extérieure pour contrôler un contenu graphique caractérisé en ce qu'il comprend unepluralité de capteurs (Calo à Cy22) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 agencés sur le pourtour dudit écran (P1, P2) de manière à détecter le mouvement et l'amplitude du mouvement d'un objet en déplacement à proximité dudit écran (P1, P2) -
7. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits capteurs (Calo à Cy22) sont disposés suivant deux directions orthogonales.
8. 8. Dispositifs selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit appareil est un livre électronique (Le) comprenant deux écrans (P1i P2) simulant les pages d'un livre standard.