Vous vous souvenez que, dans la premire partie du dossier, la fin de la section sur les joysticks effet Hall, il fallait dj tout oublier tant lindustrie avanait vite, et que dautres technologies taient en train de les remplacer ?
Difficile de savoir si lhistoire se rptera ici, mais une chose est claire : les microswitches tels que nous vous les avons dcrits voient dj leur place de meilleur choix possible pour les manettes srieusement conteste avec lapparition des microswitches optiques.
Cette news sinscrit dans la continuit de celles consacres lorigine des switchs mcaniques, depuis leurs premiers usages inattendus dans un poulailler jusqu leur adoption dans les manettes modernes.
Prparez-vous : la prochaine news sera pleine de surprises, avec des lments INEDITS et JAMAIS DOCUMENTES sur Razer, leur technologie et la bataille de loptique face Wooting. Introuvable ailleurs, y compris dans la presse hardware et les communications officielles.
Lorigine des switchs optiques
La technologie optique utilise comme signal de commande commence tre exploite dans lindustrie partir des annes 1930, sous une forme encore simple : des cellules photolectriques dtectent une variation de lumire (souvent linterruption dun faisceau) et cette dtection pilote ensuite un relais lectromcanique. Dans les articles techniques de lpoque, on trouve dj lexpression photoelectric control et des descriptions de relais commands par faisceau lumineux.
Concrtement, la lumire sert surtout de dclencheur : on coupe un faisceau, et un relais lance laction derrire. On retrouve ce principe dans les premiers systmes dautomatisation, par exemple pour le comptage dobjets sur une chane de production, ou dans des dispositifs de scurit comme les portes dascenseur, o linterruption du faisceau empche la fermeture ou provoque la rouverture.
LElectric Eye, pour le grand public ds 1937. Et le Detect-O-Ray dans les annes 40 :
Dabord dans les claviers
En partant de l, ltape suivante est presque naturelle : si un faisceau lumineux peut servir dclencher une action sur une machine, pourquoi ne pas lutiliser aussi pour remplacer le contact lectrique dune touche de clavier ?
Cette ide apparat plus tt quon ne limagine. Ds 1945, Trans Lux dcrit un selector o des pices viennent masquer ou laisser passer la lumire afin de produire un signal exploitable, avec dj cette logique simple : une action mcanique modifie un motif de lumire, et la machine en dduit ce qui a t slectionn.
En juin 1945, Trans Lux (brevet US2438825 Selector ) montre dj un systme o des shutters (obturateurs) interrompent des rayons lumineux vers des cellules photolectriques, comme on peut le voir sur le site telcontar.net.
Quelques annes plus tard, Monroe Calculating Machine applique clairement lide un pav de saisie avec son photoelectric keyboard , dpos en 1951. Chaque touche actionne une grande glissire perce qui descend dans un champ de faisceaux lumineux. Selon le motif de trous, certains rayons passent et dautres sont bloqus, ce qui permet la machine didentifier la touche presse sans contact lectrique classique.
Aprs Monroe, il faudra encore attendre pour passer du brevet un produit rel. La bascule arrive avec Invac, qui fait entrer le clavier photolectrique dans le monde du matriel effectivement fabriqu et prsent.
Le PK-144, annonc en aot 1962, est gnralement cit comme le premier clavier photolectrique commercialis. Dans le brevet de Monroe de 1951, une seule et longue lampe alimente toutes les touches. Invac, en revanche, opte pour une ampoule incandescence distincte pour chaque canal lumineux, associe (selon les sources) des photorsistances ou des cellules photolectriques comme dtecteurs de lumire.
Visuellement, ces claviers sont massifs, mais ils posent toutes les bases du clavier optique moderne : aucune pice de contact, pas dusure lie la friction, et une lecture purement optique du signal. Les sries suivantes, comme les PK-200 et PK-244, affineront le concept, confirmant quon est pass du brevet dingnieur un vrai produit industriel.
Aprs Invac, plusieurs socits vont reprendre lide du clavier optique en cherchant surtout la rendre plus simple et plus conomique produire.
Friden dcrit en 1967 (brevet US3465099) un systme o une seule lampe et un jeu de miroirs distribuent la lumire travers tout le clavier.
Texas Instruments (brevet US3668407, 1970) conserve le mme principe, mais conoit un encodeur plus modulaire, o il suffit de changer quelques plaquettes perces pour modifier le codage des touches.
Enfin, Collimation (brevet US3818485, 1973) perfectionne lapproche de Friden en affinant la rflexion de la lumire et la disposition des capteurs. Lobjectif nest plus dinventer, mais de rendre viable la fabrication de ces claviers optiques.
LISC Collimation D40.592 (dmont ici) qui accompagnait le terminal ISC Intecolor 8001. Notez que la communication de lpoque met largement en avant lusage gaming de la machine.
Les premiers microswitches optiques
En parallle des claviers optiques qui jouent sur une lampe unique, des faisceaux distribus et des obturateurs cods pour lire une touche, une autre approche se dveloppe : utiliser loptique pour en faire des petits interrupteurs indpendants.
Les avantages dun switch optique par rapport un modle classique se comprennent assez vite si on regarde lintrieur : dans un switch mcanique, deux contacts mtalliques se touchent et se sparent, avec chaque fois un peu dusure, un arc lectrique et du rebond qui brouille le signal, alors que dans un switch optique un faisceau lumineux est simplement coup ou laiss libre, sans frottement ni tincelle.
Rsultat, le signal est propre presque instantanment, la dure de vie grimpe parce quaucun contact ne suse, le point dactivation reste beaucoup plus stable dans le temps et le rebond devient ngligeable, ce qui demande moins de corrections ct lectronique pour interprter lappui correctement et permet donc de gratter encore un peu de latence.
Enfin, comme la dtection se fait par lumire et non par pression directe sur un contact, le fabricant a plus de libert pour ajuster la sensation sous le doigt sans sacrifier la prcision du signal.
Une chose manque pourtant encore ce stade : un vrai composant format microswitch . Cest prcisment ce que dcrit un brevet dOptron en 1976 : un optical micro-switch enferm dans un petit botier rectangulaire trois pattes, avec un bouton mont sur ressort comme sur un microswitch mcanique classique, mais sans aucun contact mtallique lintrieur. la place, une LED infrarouge et un capteur se font face, spars par un piston perc qui coupe ou laisse passer la lumire selon la position du bouton (brevet).
En plus dOptron, on retrouve dans cette premire gnration de microswitches optiques plusieurs acteurs dj croiss du ct des microswitches mcaniques : Honeywell et sa division MICRO SWITCH, Omron avec ses premiers photomicrosensors , mais aussi des groupes comme Sharp ou encore Panasonic, qui proposent tous leurs propres variantes de microswitches optiques pour lautomatisation industrielle.
Aprs le brevet dOptron de 1976, loptique continue dtre explore dans les annes qui suivent, et les microswitches comme ceux dOptron deviennent une brique rutilisable que lon retrouve au cur de nombreux montages et inventions. Mais, dans cette priode, on reste le plus souvent sur des applications et des systmes construits autour de ces interrupteurs, plutt que sur lapparition dun nouveau standard de microswitch optique compact, produit en trs grande srie et largement diffus.
Cest en 1991 et 1992, quun jeu de brevets sign Optoswitch Inc va plus loin en dtaillant cette fois une mthode de fabrication en srie pour ce type de microswitch optique, avec des coques moules et des contacts monts en bande comme sur un relais miniature. ce stade, lindustrie sait donc concevoir et produire de vrais microswitches optiques compacts, mais on est encore loin de les trouver dans les souris, claviers ou manettes grand public.
Pourtant, ds les annes 1980-1990, dans beaucoup de souris boule, loptique est dj utilise pour suivre le mouvement : la boule fait tourner de petites roues perces, et un faisceau lumineux compte leur rotation pour savoir dans quel sens et quelle vitesse la souris se dplace. Cette approche prcde donc les capteurs optiques modernes qui remplaceront ensuite la boule elle-mme. Mais, ce stade, loptique sert au suivi du mouvement, pas au clic. Pour les boutons, on reste sur des microswitches mcaniques classiques.
Parmi les souris les plus clbres de lpoque, il y a la Logitech MouseMan (lance en 1990, dont la forme empreinte est trs reconnaissable) et la Microsoft Mouse 2.0 (lance en 1993, dont le design a servi de base lIntelliMouse).
