Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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INSTRUMENT D'ECRITURE A JET DE LIQUIDE
La présente invention se rapporte aux instruments
d'écriture à jet de liquide tel que de l'encre.
Plus particulièrement, l'invention concerne, parmi
ces instruments d'écriture, ceux qui comprennent un élément
sensiblement tubulaire qui s'étend entre une première
extrémité et une deuxième extrémité et qui est destiné à
être pris en main par un utilisateur,' ledit élément
tubulaire comportant .
- un réservoir de liquide,
- un système de projection de liquide comprenant une
tête de projection de liquide reliée au réservoir de
liquide, la tête de projection étant destinée à projeter à
distance le liquide sur un support, et
- une unité de traitement destiné à activer le
système de projection de liquide pour permettre à la tête de
projection de projeter à distance le liquide sur le support.
Dans les instruments d'écriture connus de ce type,
l'élément tubulaire comprend généralement un palpeur
présentant une première extrémité destinée à venir au
contact du support .lors de l'écriture, et une deuxième
extrémité reliée à un mécanisme de détectïon des mouvements
du palpeur en contact avec le support. Ce mécanisme de
détection est relié à l'unité de traitement pour permettre
l'activation du système de projection de liquide. Ainsi,
lorsque l'utilisateur tient en main l'instrument d'écriture
et qu'il le rapproche du support,. le palpeur vient au
contact de la surface du support, ce qui permet au mécanisme
de détection d'envoyer un signal à l'unité de traitement
pour permettre l'activation de projection de liquide.
Dès lors, bien que la tête d'écriture, à savoir la
tête de projection de liquide, n'ait plus besoin d'être au
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contact du support, il est toutefois impératif que le
palpeur de l'instrument d'écriture soit, quant à lui, au
contact du support pour pouvoir démarrer la projection de
liquide. Néanmoins, la projection de liquide sur le support
est uniquement liée au fait que le palpeur soit ou non en
contact avec le support, la projection de liquide étant
alors constante et fixée à un débit prédéterminé tant que le
palpeur est en contact avec le support. Dès lors, si
l'instrument d'écriture est déplacé à grande vitesse sur le
support, la projection de liquide peut s'avérer être
insuffisante pour une réalisation convenable d'un trait
continu. De même, lorsque l'utilisateur déplace l'instrument
d'écriture avec une faible vitesse, la projection de liquide
peut alors être trop importante en empêchant donc la
réalisation d'un trait convenable.
La présente invention a pour but de pallier les
problèmes techniques mentionnés ci-dessus, en proposant un
instrument d'écriture fiable, simple et qui fournisse un
confort d'écriture optimum pour l'utilisateur.
A cet effet, l'invention a pour objet un instrument
d'écriture caractérisé en ce que l'élément tubulaire
comprend en outre .
- des moyens de contrôle de la distance entre la
tête de projection et le support, les moyens de contrôle
étant reliés à l'unité de traitement, et
- des moyens de détection de mouvement de la tête de
projection, les moyens de détection de mouvement étant
reliés à l'unité de traitement,
en ce que l'unité de traitement est adaptée pour commander
l'activation du système de projection de liquide lorsque au
moins les moyens de contrôle déterminent que la distance
entre la tête de projection et le support est appropriée,
et en ce que l'unité de traitement est adaptée pour faire
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varier la fréquence et/ou l'amplitude de signaux électriques
commandant l'activation du système de projection de liquide
en fonction du mouvement détecté par les moyens de détection
de mouvement.
Grâce à ces dispositions, l'utilisateur de
l'instrument commande simplement l'activation de la
projection d'encre en rapprochant l'instrument à une
distance adéquate du support tout en lui transmettant un
mouvement qui sera détecté par l'instrument d'écriture pour
faire varier la fréquence et/ou l'amplitude des signaux
électriques commandant l'activation du système de projection
de liquide. Cette activation de la projection de liquide
peut donc être stoppée par l'utilisateur, soit en
immobilisant sa main et donc l'instrument, soit en écartant
l'instrument d'écriture ou plus exactement la tête de
projection de liquide du support. Cet instrument d'écriture
permet donc de provoquer une projection contrôlée de liquide
en fonction de la vitesse de déplacement de l'instrument
dans des conditions optimales qui se rapprochent des
conditions d'écriture connues jusqu'à présent avec des
instruments d'écriture classiques tels que les stylos à
bille ou à feutre.
Dans des formes de réalisatidn préférés de
l'invention, on a recours, en outre, à l'une et ou à l'autre
des dispositions suivantes .
- les moyens de contrôle sont formés par des moyens
de mesure pour mesurer la distance entre la tête de
projection et le support, et l'unité de traitement est
adaptée pour commander l'activation du système de projection
de liquide lorsque, d'une part, les moyens de mesure
déterminent que la distance entre la tête de projection et
le support est inférieure à une valeur maximale
prédéterminée, et que d'autre part, les moyens de détection
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de mouvement détectent un mouvement ;
- les moyens de mesure sont adaptés pour mesurer la
distance entre la tête de projection et le support sans
contact physique de l'instrument d'écrïture avec ledit
support ;
- l'unité de traitement est adaptée pour commander
l'activation du système de projection de liquide lorsque,
d'une part, les moyens de mesure déterminent que la distance
entre la tête de projection et le support est comprise entre
une valeur minimale prédéterminée et ladite valeur maximale
prédéterminée, et que d'autre part, les moyens de détection
de mouvement détectent un mouvement.
- les moyens de mesure comprennent un système
optique destiné à mesurer la distance entre la tête de
projection et le support ;
- les moyens de détection de mouvement sont formés
par un accéléromètre ;
- les moyens de détection de mouvement sont formés
par le système optique et l'unité de traitement qui
détermine des vitesses de déplacement de la tête de
projection par rapport au support en fonctïon des mesures
effectuées par le système optique ;
- les moyens de mesure comprennent une sonde
acoustique à ultrasons destinée à mesurer la distance entre
la tête de projection et le support ;
- les moyens de contrôle sont formés par un système
optique adapté pour mesurer la distance entre la tête de
projection et l'endroit du support où le liquide est destiné
à être projeté,
- les moyens de détection de mouvement sont formés
par le système optique et l'unité de traitement qui est
adaptée pour diminuer la fréquence et/ou l'amplitude des
signaux électriques commandant l'activation du système de
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projection lorsque le système optique détecte la présence de
liquide sur le support, ce qui est représentatif d'une
diminution de la vitesse de déplacement du système
d'écriture par rapport au support ;
5 - l'élément tubulaire comprend une source
d'alimentation électrique et des moyens de mise sous tension
reliés à la source d'alimentation électrique, lesdits moyens
de mise sous tension étant actionnables par l'utilisateur
pour permettre la mise sous tension du système de projection
de liquide, de l'unité de traitement, des moyens de contrôle
et de l'accéléromètre ;
- l'élément tubulaire comprend des moyens d'émission
d'un spot lumineux visible sur le support pour représenter
le point d'impact de la projection du liquide sur le
support;
- la tête de projection de liquide comprend au moins
une buse de projection de gouttelettes de liquide, et le
système de projection comprend en outre un générateur de
signaux électriques pour commander l'activation de ladite au
moins une buse de la tête de projection ;
- l'unité de traitement est adaptée pour activer des
moyens de communication destinés à émettre un signal
d'alerte à l'utilisateur lorsque, d'une part, les moyens de
mesure déterminent que la distance entre la tête de
projection et le support est au moins inférieure à une
valeur maximale prédéterminée, et que d'autre part, les
moyens de détection de mouvement ne détectent aucun
mouvement de l'élément tubulaire pendant un intervalle de
temps prédéterminé ;
- le système de projection de liquide n'a pas été
activé pendant un premier intervalle de temps, l'unité de
traitement est adaptée pour activer pendant un deuxième
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intervalle de temps des moyens de communication destinés à
émettre un signal d'alerte, et à commander ensuite
l'activation du système de projection de liquide lorsque les
moyens de mesure déterminent que la distance entre la tête
de projection et le support est à nouveau inférieure à la
valeur maximale prédéterminée et que les moyens de détection
de mouvement détectent à nouveau un mouvement de l'élément
tubulaire.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention apparaîtront au cours de la description qui va
suivre de plusieurs de ses formes de réalisation, données à
titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints.
Sur les dessins .
- la figure 1 est une vue schématique en coupe de
l'instrument d'écriture selon un premier mode de réalisation
de l'invention ;
- la figure 2 est un schéma bloc des différents
éléments constituants l'instrument d'écriture conforme au
premier mode de réalisation ;
- la figure 3 est un schéma bloc représentant
schématiquement les moyens de détection de mouvement de
l'instrument d'écriture selon un second mode de
réalisation ; et
- la figure 4 est un schéma bloc représentant
schématiquement les moyens de détection de mouvement de
l'instrument d'écriture selon un troisième mode de
réalisation.
Sur les différentes figures, les mêmes références
désignent des éléments identiques ou similaires.
La figure 1 représente un instrument d'écriture 1
qui comprend un élément sensiblement tubulaire 2 qui s'étend
entre une première extrémité 2a et une deuxième extrémité
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2b. Cet élément tubulaire 2 présente une paroi interne 21
délimitant' un espace intérieur creux, et une paroi externe
22 destinée à être prise en main par un utilisateur.
L'espace intérieur creux délimité par la paroi
interne 21 de l'élément tubulaire 2 comprend un réservoir de
liquide 3 et un système de projection 4 dudit liquide
directement associé au réservoir 3. Le réservoir de liquide
3 est monté de manière amovible dans l'espace intérieur
creux de l'élément tubulaire 2 de manière'à être remplacé
après épuisement dudit liquide par un autre réservoir. Le
liquide contenu dans ce réservoir peut, suivant les cas
d'utilisation de l'instrument, être formé par de l'encre, ou
par un liquide effaceur d'encre ou de masquage de l'encre
lorsque l'instrument est utilisé comme correcteur ou bien
par de la colle lorsque ledit instrument est utilisé comme
applicateur ou pulvérisateur de colle. Le système de
projection 4 est formé par une tête de projection 41 de
liquide directement reliée par un canal 31 au réservoir de
liquide 3, et par un générateur de signaux électriques 42
destiné à commander l'activation ou non de ladite tête de
projection 41.
Dans l'exemple considéré ici, la tête de projection
41 est une tête de projection à effet piêzoélectrique qui
comporte une buse de projection 43 disposée au niveau de
l'extrémité 2a de l'élément tubulaire 2. Cette extrémité 2a
de l'élément tubulaire peut être constituée par un embout
directement emmanché sur la paroi interne 22 de la partie
centrale de l'élément tubulaire 2. Cet embout 2a présente un
orifice d'extrémité dans lequel est disposée la buse 43 de
la tête de projection 41. Cette buse de projection 43 peut
être montée de manière fixe sur l'embout 2a ou alors de
manière rétractable au moyen d'un mécanisme approprié afin
de loger ladite buse à l'intérieur de l'embout en évitant
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ainsi tout risque de détérioration de ladite buse en cas de
non utilisation de l'instrument d'écriture. La tête de
projection 41 comprend, de manière connue en soi, un élément
piézoélectrique adapté pour se déformer lorsqu'il est soumis
aux signaux électriques provenant du générateur 42 en créant
ainsi des microgouttelettes 7 au niveau de la buse de
projection 43 et qui sont projetées sur le support 8.
Le système de projection 4 de liquide peut également
être formé par un substrat, par exemple en verre, sur lequel
est rapporté au moins un élément résistif chauffant
positionné au niveau d'au moins un canal de faible dimension
contenant une petite quantité d'encre provenant du réservoir
3. Ainsi, lorsqu'un signal électrique est généré par le
générateur 41 sur l'élément résistif, ce dernier monte
instantanément en température en créant ainsi une bulle de
vapeur dans l'encre, laquelle bulle ea~pulse une fine
gouttelette 7 de liquide sur le support 8.
L'instrument d'écriture comporte également une unité
de traitement 6 destinée à activer le générateur de signaux
électriques 42 (ou pulsation~électrique) pour permettre à la
buse de projection 43 du système de projection de projeter à
distance les gouttelettes 7 sur le support 8. L'espace
intérieur creux de l'élément tubulaire 2 comprend également
au niveau de son extrémité 2b une source d'alimentation
électrique formée, par exemple, par une pile, voire deux
piles rechargeables ou non, permettant au moyen d'un
interrupteur 11 la mise sous tension électrique des
différents éléments électriques formant l'instrument
d'écriture. Cet ïnterrupteur 11 peut être remplacé par tous
moyens de mise sous tension actionnable par'l'utilisateur de
l'instrument, et notamment par des moyens de détection de la
prise en main de l'élément tubulaire 2 par l'utilisateur
tels que, par exemple, un capteur capacitif disposé au
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niveau de la paroi externe 22 de l'élément tubulaire 2 et
destiné à détecter une pression lors de la prise en main de
l'instrument par l'utilisateur.
L'extrémité 2b de l'élément tubulaire 2 peut par
exemple se présenter sous la forme d'un capuchon monté
amovible sur la partie centrale dudit élément tubulaire 2
pour permettre le remplacement des deux piles 10 usagées par
des piles neuves.
L'élément tubulaire 2 comprend égaiement au niveau
de son extrémité 2a des moyens de contrôle 12 pour contrôler
la distance entre la tête de projection 41 et le support 8.
Ces moyens de contrôle 12 peuvent être formés par un palpeur
relié à un détecteur lui-même relié à l'unité de traitement
6. Dans l'exemple considéré ici, les moyens de contrôle sont
formés par des moyens de mesure 12 pour mesurer, sans aucun
contact physique de l'instrument d'écriture sur le support
8, la distance entre la tête de projection 41 et le support
8. Plus exactement, les moyens de mesure 12 sont adaptés
pour mesurer la distance entre la buse de prof ection 43 et
le support 8.
Dans ce mode de réalisation, les moyens de mesure 12
sont constitués par un système optique 13 qui comprend, par
exemple, une LED infrarouge 13a qui envoié un faisceau de
lumière incident FI en direction du support 8 de manière à
créer un spot lumineux sur ledit support 8 et un faisceau de
lumière réfléchie FR qui seront ensuite analysés par une
photodiode 13b de manière à calculer l'angle d'inclinaison
du faisceau incident FI par rapport au support 8.
La distance entre la photodiode 13b et la LED
infrarouge 13a étant connue et l'angle d'inclinaison du
faisceau lumineux incident FI étant calculé, il suffit
ensuite de calculer, par de simples relations
trigonométriques, la distance qui sépare la LED infrarouge
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du support 8. Cette photodiode peut être formée par une
photodiode 56560 commercialisée sous la marque HAMAMATSU.
Selon une autre variante de réalisation, le système
optique 13 peut également comprendre des moyens d'émïssion
5 d'un faisceau lumineux conique dont l'axe de symétrie se
confond avec l'axe longitudinal de l'élément tubulaire 2. Le
système optique comprend alors un capteur adapté pour
calculer le rayon du spot lumineux formé par le faisceau
conique sur le support 8. Le rayon du spot lumineux étant
10 proportionnel à la distance qui sépare les moyens d'émission
du faisceau conique du support 8, il est alors possible de
déterminer de manière linéaire la distance entre les moyens
d'émission et le support. De même, si l'axe de symétrie du
faisceau conique est incliné par rapport au support, le spot
lumineux créé sur le support ne sera plus circulaire mais
ellipsoïdal, et le capteur sera également adapté pour
mesurer la longueur du petit axe du spot ellipsoïdal afin de
déterminer la distance qui sépare les moyens d'émission du
faisceau conique du support. En effet, dans ce cas et quelle
que soit l'inclinaison de l'instrument d'écriture, la
longueur du petit axe du spot ellipsoïdal est uniquement
proportionnelle à la distance qui sépare les moyens
d'émission du support, seule la longueur du grand axe du
spot ellipsoïdal étant proportionnelle à l'inclinaison du
faisceau conique.
Selon une variante de réalisation, les moyens de
mesure 12 peuvent également être constitués par une sonde
acoustique à ultrasons. Dans ce cas, la distance mesurée
entre la buse 43 et le support 8 correspond à la plus petite
distance qui sépare ladite buse 43 du support 8 et ce,
indépendamment de l'inclinaison de l'instrument d'écriture
par rapport au support 8.
Comme on peut le voir en référence aux figures 1 et
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2, le système optique 13 qui forme les moyens de mesure 12
est directement relié directement à l'unité de traitement 6
qui garde en mémoire la mesure effectuée par le système
optique 13. L'unité de traitement peut également être
adaptée pour commander au système optique 13 d'effectuer des
opérations de mesure répétées dans des intervalles de temps
déterminé. Ces intervalles de temps pourraient par exemple
être compris entre 1 ms et 0,1 seconde.
L'élément tubulaire 2 comprend également des moyens
de détection de mouvement qui, selon le premier mode de
réalisation de l'invention représenté sur les figures 1 et
2, sont formés par un accéléromètre. Cet accéléromètre 14
est directement relié à l'unité de traitement et peut être
disposé n'importe où à l'intérieur dudit élément tubulaire.
A titre d'exemple, l'accéléromètre peut être disposé au
niveau de l'extrémité 2b de l'élément tubulaire de manière à
subir les mouvements présentant la plus grande amplitude
lorsque l'utilisateur utilise l'instrument d'écriture.
Le fonctionnement de l'instrument d'écriture va
maintenant être décrit en regard des figures 1 et 2.
Lorsque l'utilisateur souhaite utiliser l'instrument
d'écriture 1 pour écrire sur un support ,2, il met tout
d'abord en tension les différents éléments électriques dudit
crayon en actionnant l'interrupteur 11.
L'utilisateur rapproche alors l'extrémité de
l'instrument d'écriture en direction du support 8, de sorte
que les moyens de mesure formés par le système optique 13
calculent automatiquement et sans contact physique avec le
support 8 la distance qui sépare la buse de projection 43 du
support 8. De la même manière, le mouvement de l'instrument
d'écriture en direction du support 8 est détectê par
l'accéléromètre 14 qui envoie directement un signal de
détection à l'unité de traitement 6.
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Cette unité de traitement 6 est adaptée pour
commander l'activation du système de projection de liquide 4
et donc de la projection de,gouttelettes 7 sur le support 8
uniquement lorsque l'accéléromètre 14 détecte un mouvement
de l'instrument d'écriture et lorsque les moyens de mesure
12 formés par le système optique 13 déterminent que la
distance entre la buse de protection 43 et le support 8 est
inférieure à une valeur maximale prédéterminée.
Cette valeur maximale prédéterminée peut par exemple
être, à titre indicatif, de l'ordre de 1 cm.
Ainsi, lorsque les moyens de mesure 12 déterminent
que la distance entre la buse 43 et le support 8 est
supérieure à la valeur maximale prédéterminée et que
l'accéléromètre détecte un mouvement de l'instrument
d'écriture, l'unité de traitement 6 ne~ commandera pas
l'activation du système de projection et aucune gouttelette
ne sera projetée sur le support 8.
De même, l'unité de traitement 6 ne commandera pas
la projection de gouttelettes lorsque l'instrument
d'écriture n'est pas en mouvement même si la buse 43 est à
une distance adéquate du support, c'est-à-dire à une
distance inférieure à la valeur maximale prédéterminée.
L'accéléromètre envoie donc en temps réel toutes les
mesures d'accélération et de décélération à l'unité de
traitement 6 suivant les mouvements que l'utilisateur
applique à l'instrument d'écriture. L'unité de traitement 6
peut alors, suivant les mesures effectuées à l'aide de
l'accéléromètre, commander le générateur de signaux
électrique 42 de manière à faire varier la fréquence et/ou
l'amplitude des signaux électriques directement envoyés à la
tête de projection de liquide 41, en faisant ainsi varier
proportionnellement la taille et/ou la fréquence de
projection des gouttelettes 7 sur le support 8.
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A titre d'exemple, si l'utilisateur déplace
rapidement l'instrument d'écriture lors de son utilisation,
l'accéléromètre envoie alors à l'unité de traitement la
mesure de l'accélération de telle sorte que ladite unité de
traitement 6 commande une augmentation de la fréquence des
signaux électriques de manière à augmenter,la fréquence de
projection des gouttelettes 7. On réalise ainsi un trait le
plus continu possible sur l~e support 8 en.évitant donc la
réalisation d'un motif ou d'une ligne discontinue constituée
d'une succession de gouttelettes plus ou moins espacées
entre elles.
A l'inverse, lorsque l'accéléromètre mesure une
décélération, l'unité de traitement 6 peut alors diminuer
proportionnellement la fréquence des signaux électriques
afin de diminuer la fréquence de projection de gouttelettes
7. Cette diminution de la fréquence de projection des
gouttelettes 7 permet d'éviter un apport trop important de
liquide pour la réalisation d'un motif lorsque l'instrument
d'écriture est déplacé à faible vitesse.
Selon un second mode de réalisation de l'invention
représenté sur la figure 3, les moyens de détection de
mouvement sont formés par le système optique 13 et l'unité
de traitement 6 qui détermine des vitesses ou des plages de
vitesse de déplacement de la tête de projection 41 par
rapport au support 8 en fonction des mesures effectuées par
le système optique 13.
Plus particulièrement, selon ce second mode de
réalisation, le système optique 13 peut également comprendre
une LED infrarouge 13a qui sera par exemple modulée au moyen
d'un modulateur 50 de manière à réduire la possibilité
d'interférence avec d'autres sources lumineuses. De cette
manière la LED infrarouge 13a émet un faisceau de lumière
incident FI, en direction du support 8 pour créer un spot
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lumineux sur ledit support et un faisceau de lumière
réfléchi FR qui sera ensuite analysé par une photodiode 13b.
A cet effet, le faisceau de lumière réfléchi FR ou le signal
réfléchi est détecté et mesuré en utilisant une photodiode
permettant d'éliminer les effets des interférences de
manière à rendre les mesures plus fiables.
Ainsi, selon ce second mode de réalisation, il est
proposé que le système optique 13 en coopération avec
l'unité de commande 6 soit utilisé pour fournir à la fois
une estimation de la distance qui sépare la tête de
projection 41 du support 8 mais également pour estimer la
vitesse de déplacement de cette tête de projection 41 par
rapport au support 8. Dans ce cas, le système optique 13 ou
plus précisément la LED infrarouge 13a ainsi que la
photodiode correspondante 13b sont agencées' au niveau de la
tête de projection 41 de telle sorte que le système optique
puisse voir ou observer une petite zone du support 8 quï
soit relativement proche de la zone sur laquelle les
gouttelettes de liquide seront apposées sans pour autant
être exactement superposées avec cette zone sur laquelle les
gouttelettes de liquide 7 seront apposées. Ce système
requiert que la zone d'observation du système optique 13 sur
le support soit relativement petite de telle sorte qu'il
peut s'avérer utile d'utilïser des systèmes de lentïlles
afin de focaliser les différents faisceaux lumineux et
réfléchis sur la zone la plus petite possible de manière à
conserver les composantes du signal réfléchi relatif à la
vitesse de déplacement de l'instrument d'écriture par
rapport au support 8. '
La LED infrarouge 13a est par exemple modulée de
manière à économiser la puissance utilisée et afin de
filtrer le plus efficacement possible les bruits de fond.
Une fréquence de modulation typique pourra par exemple être
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comprise dans une plage de 25 à 30 kHz voire au-dessus, en
évitant la bande de fréquence comprise entre 38 et 40 KHz
qui est souvent utilisée par exemple par les systèmes de
commande à distance par infrarouge des téléviseurs.
5 La photodiode 13b, comme on peut le voir sur la
figure 3, quant à elle, détecte le signal réfléchi
directement depuis la surface du support 8, et ce signal est
amplifiée au moyen d'un préamplificateur 23 couplé en mode
alternatif. Ce préamplificateur 23 présente une réponse
10 fréquentielle en bande passante qui est centrée autour de la
fréquence de modulation infrarouge de manière à permettre
une élimïnation des signaux non voulus. En pratique,
différentes étapes d'amplification couplée en mode
alternatif peuvent s'avérer nécessaires. Néanmoins, ces
15 différentes étapes d'amplification couplée en mode
alternatif peuvent être situées après le démodulateur 24
directement situé en aval du préamplificateur 23.
Le signal alternatif obtenu au moyen du
préamplificateur 23 est ensuite démodulé par le démodulateur
24. Des composants résistifs additionnels peuvent être
également rajoutés de manière à altérer les constantes de
temps de charge et de décharge en fonctiôn de la réponse
fréquentielle des signaux détectés.
Le signal alternatif démodulé est ensuite envoyé
vers un filtre passe-bas 25 de manière à déterminer
l'amplitude du signal démodulé qui est représentatif de la
distance qui sépare le système optique 13 du support 8. Le
filtre passe-bas permet de réduire les bruits non voulus en
lissant légèrement le signal. Une fréquence supérieure de
coupure comprise entre 50 et 100 Hz peut par exemple être
convenable pour ce filtre passe-bas.
Le signal démodulé est également à nouveau amplifié
en mode alternatif de manière à extraire les données
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relatives à la vitesse de déplacement ~de l'instrument
d'écriture par rapport au support 8. En effet, lorsque
l'instrument d'écriture est immobile par rapport au support
8, l'amplitude du signal démodulé reste constante et aucun
composant alternatif additionnel ne se superpose au signal
démodulé. Cependant, lorsque l'instrument d'écriture est
déplacé par rapport au support 8, le signal démodulé change
d'amplitude en relation avec les changements de distance
entre l'instrument d'écriture et le support 8 mais également
en relation avec les changements locaux de réflectivité du
papier. En fonction du système optique choisi, ces
changements d'amplitude du signal démodulé peuvent être
relatifs au support 8, à la texture de surface de ce support
8, à des marques visibles ou également à des lignes déjà
réalisées au moyen d'une projection de gouttelettes de
liquide sur le support. De manière classique, lorsque
l'instrument d'écriture est déplacé par rapport au support
8, des composants alternatifs additionnels s'ajoutent à
l' amplitude du signal démodulé avec un ordre de grandeur de
quelques KHz en fonction de la vitesse de déplacement de
l'instrument d'écriture par rapport au support 8.
Ainsi, les composantes fréquentielles noyées dans le
signal démodulé sont représentatives de la vitesse de
déplacement de l'instrument d'écriture par rapport au
support 8. Ces composantes fréquentielles additionnelles qui
peuvent s'apparenter à un bruit noyé dans le signal démodulé
et qui est représentatif de la vitesse de l'instrument
d'écriture peut être~analysé de différentes manières. Par
exemple au moyen de trois filtres 26, 27 et 28 ayant chacun
une bande passante prédéterminée de manière à extraire trois
plages de vitesses différentes, à savoir une première plage
de vitesses lentes V1 de l'instrument d'écriture par rapport
au support 8, une deuxième plage de vitesses moyennes V2 et
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une troisième plage de vitesses élevées V3.
D'autres traitements numériques des signaux captés
au moyen de la photodiode 13b peuvent être utilisés comme
par exemple des détecteurs de passages à zéro.
Ainsi, lorsque l'instrument d'écriture est immobile
par rapport au support 8, aucun bruit relatif au déplacement
et à la vitesse de l'instrument d'écriture n'est présent
dans le signal démodulé. A l'inverse, lorsque l'instrument
d'écriture est déplacé sans contact par rapport au support
8, un bruit est automatiquement généré dans le signal
démodulé et ce en fonction du type de surface du support 8,
et ce bruit tente à augmenter en fréquence lorsque
l'instrument d'écriture est déplacé de plus en plus vite par
rapport au support 8.
Selon une variante de réalisation, le système
optique 13 peut également comprendre deux photodiodes 13b
qui sont agencées de manière à observer deux régions
adjacentes à l'intérieur du spot lumineux obtenu au moyen de
la LED infrarouge 13a sur le support 8. Le circuit
électronique utilisé compare ensuite les signaux reçus
depuis les deux photodiodes 13b de manière à générer un
signal de sortie lorsqu'il existe une différence
significative entre les deux signaux démodulés obtenus. Les
différents signaux de sortie ainsi produits peuvent être
analysés et, pour une surface donnée, la fréquence de ces
signaux reflétera alors la vitesse de déplacement du système
d'écriture par rapport au support 8.
Par ailleurs, selon une variante de réalisation, le
système optique 13 peut ne pas être pourvu de lentilles mais
de collimateurs par exemple réalisés au moyen d'un tube
optiquement noir aux deux extrémités duquel sont rapportés
des disques présentant des ouvertures de três faible
diamètre.
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La LED infrarouge 13a peut également être remplacée
par une diode laser à infrarouge.
Selon une variante de réalisation, l'unité de
traitement 6 peut également être adaptée pour stopper
l'activation du système de projection de liquide lorsque la
buse de projection 43 est trop proche du support 8 pour
permettre aux gouttelettes de liquide 7 d'être
convenablement projetées sur le support. Dans ce cas,
l'unité de traitement 6 commandera l'activation du système
de projection de liquide uniquement si les moyens de
détection de mouvement 14 ou 13 détectent un mouvement de
l'instrument d'écriture par rapport au support et si le
système optique 13 détermine que la distance entre la buse
de projection 43 et le support 8 est comprise dans une plage
de valeur délimitée par une valeur minimale prédéterminée et
une valeur maximale prédéterminée.
De même, pour permettre un meilleur confort
d'écriture à l'utilisateur, l'unité de traitement 6 peut
être adaptée pour activer des moyens de communication 16
destinés à émettre un signal d'alerte lorsque, d'une part,
le système optique 13 détermine que la distante entre la
tête de prof ection d' encre 41 et le support 8 est au moins
inférieure à une valeur maximale prédéterminée, et que
d'autre part, l'accéléromètre 14 ou le système optique 13 en
relation avec l'unité de traitement 6 ne détecte aucun
mouvement de la tête de projection 41 par rapport au support
8 pendant un intervalle de temps prédéterminé. Ces moyens de
communication 16 peuvent par exemple se présenter sous la
forme d'un émetteur de signaux lumineux visibles ou un
émetteur de signaux acoustiques audibles permettant ainsi à
l'utilisateur de savoir que la tête de projection de liquide
41 ou plus exactement la buse de projection 43 est à une
distance adéquate du support pour permettre une activation
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du générateur 42 de signaux électriques et qu'un mouvement
même accidentel de l'instrument d'écriture est susceptible
de provoquer l'activation du système de projection 4 et donc
la projection de gouttelettes de liquide sur le suppôrt 8.
De même, pour permettre un meilleur confort
d'écriture à l'utilisateur, l'unité de traitement 6 peut
être adaptée pour activer les moyens de communication 16
pour émettre un signal d'alerte lôrsque le système de
projection 4 de liquide n'a pas été activé depuis un
intervalle de temps donné (par exemple 30 secondes ou
une minute) et que les moyens de mesure 12 détectent que la
distance est à nouveau adéquate entre la tête de projection
41 et le support 8 et que les moyens de détection de
mouvement 14 ou 13, 6 détectent à nouveau un mouvement de
l'instrument d'écriture. Dans ce cas, l'unité de traitement
active les moyens de communication pendant, par exemple, un
maximum de deux secondes pour prévenir l'utilisateur que là
projection de liquide est imminente, et après cet intervalle
de temps maximum de deux secondes, l'unité de traitement 6
active alors le système de projection 4 de liquide.
Dans le cas où les moyens de mesure 12 sont formés
par une sonde acoustique à ultrasons, l'élément tubulaire 2
peut également être pourvu, au niveau de son extrémité 2a,
de moyens d'émission d'un spot lumineux visible sur le
support 8, ce spot lumineux étant destiné à représenter le
point d'impact des gouttelettes 7 sur le support.
La figure 4 représente un troisième mode de
réalisation des moyens de détection de mouvement qui sont
ici formés par le système optique 13 et l'unité de
traitement 6 qui sera alors adaptée pour diminuer la
fréquence et/ou l'amplitude des signaux électriques
commandant l'activation de la tête de projection 41 lorsque
le système optique 13 détecte la présence de liquide 7 sur
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le support 8, ce qui est alors représentatif d'une
diminution de la vitesse de déplacement du système
d'écriture dans son ensemble par rapport au support 8. Plus
exactement comme on peut le voir sur cette figure 4, le
5 système optique est toujours formé par une LED infrarouge
13a ainsi que par une photodiode correspondante 13b qui
seront équipées d'un système de lentilles ou de collimateurs
de manière à permettre à la fois la détermination de la
distance qui sépare la tête de projection 41 du support 8
10 mais également pour examiner la zone du support 8 sur
laquelle sont destinés à être apposés les gouttelettes 7. Le
système optique, ou plus exactement la LED 13a ainsi que la
photodiode 13b doivent être agencées par rapport à la tête
de projection 41 de telle sorte que le faisceau lumineux
15 incident FI ainsi que le faisceau lumineux réfléchi FR
soient focalisés avec précision sur la zone sur laquelle
sont destinées à être apposées les gouttelettes 7. Les
signaux obtenus à partir de la photodiode 13b sont ensuite
traités au moyen d'un préamplificateur et d'un détecteur de
20 phase 29 de manière à envoyer les informations à l'unité de
traitement 6 qui commandera à son tour, d'une part, le
circuit de commande ou le générateur de signaux électriques
42 alimentant la tête de projection 41, et d'autre part, le
circuit de commande de la LED infrarouge 13a.
L'unité de traitement 6 est adaptée pour permettre
une éjection de gouttelettes 7 à partir de la tête de
projection 41 avec une fréquence maximum lorsque la distance
entre la tête de projection 41 et le support 8 se trouve
dans une plage appropriée et que le système optique 13 ne
détecte pas la présence de liquide 7 sur le support 8. Dans
ce cas l'unité de traitement 6 commande l'éjection de
gouttelettes 7 sur le support 8 tel que représenté sur la
figure 4.
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Si l'instrument d'écriture reste immobile par
rapport au support 8, le système optique 13 détecte alors
automatiquement la présence de liquide sur le support 8 de
telle sorte que l'unité de traitement 6 commande la
diminution significative ou l'arrêt suivant les cas de la
projection de gouttelettes 7 sur le support. Dès que
l'instrument d'écriture est déplacé, le système optique 13
se retrouve devant une zone propre du support 8 de telle
sorte que l'unité de traitement 6 commande l'éjection de
gouttelettes à une fréquence maximum. A l'inverse, dès que
la vitesse de l'instrument d'écriture diminue par rapport au
support 8, le système optique 13 est alors susceptible de
détecter la présence de gouttelettes au droit de la tête de
projection 41 si bien que l'unité de traitement 6 commandera
alors automatiquement la diminution de la fréquence et/ou de
l'amplitude des signaux électriques envoyés par le
générateur de signaux 42 à la tête de projection 41.
Selon ce troisième mode de réalisation représenté
sur la figure 4, le liquide utilisé ou l'encre utilisée peut
présenter des propriétés de réflectivité,appropriées par
rapport au système optique 13 de telle sorte que chaque
gouttelette de liquide 7 apposée sur le support 8 soit
automatiquement détectée par ledit système optique 13.
