Ecran tactile


Ecran tactile

Écran tactile

Un écran tactile est un périphérique informatique qui combine les fonctionnalités d'affichage d'un écran (moniteur) et celles d'un dispositif de pointage, comme la souris ou une boule de commande (trackball).

Cela permet de réduire le nombre de périphériques sur certains systèmes et de réaliser des logiciels ergonomiques très bien adaptés à certaines fonctions. Les écrans tactiles sont utilisés, par exemple, pour les PDA, les GPS, les iPod touch, les Nintendo DS et certains guichets de billetterie automatique.

Il existe sept types de mise en œuvre pour les écrans tactiles : la technologie capacitive, la technologie à jauges de contrainte, la technologie résistive analogique, la technologie résistive analogique-numérique, la technologie à infrarouge, la technologie à ondes de surface et la technologie NFI (Near Field Imaging).

Sommaire

Technologie capacitive

Dans les systèmes capacitifs, une couche qui accumule les charges est placée sur la plaque de verre du moniteur. Lorsque l’usager touche la plaque avec son doigt, certaines de ces charges lui sont transférées. Les charges qui quittent la plaque capacitive créent un déficit quantifiable. Avec un capteur dans chacun des coins de la plaque, il est possible en tout temps de mesurer et de déterminer les coordonnées du point de contact. Le traitement de cette information demeure le même que pour les circuits résistifs.

Un avantage majeur des systèmes capacitifs par rapport aux résistifs est la capacité de transmettre la lumière au travers de sa surface avec un meilleur rendement. En effet, jusqu’à 90% de la lumière traversera une surface capacitive par rapport à un maximum de 75% pour les systèmes résistifs, ce qui donne une clarté d’image supérieure pour les systèmes capacitifs.

Technologie à jauges de contrainte

Quatre jauges de contraintes sont installées dans les quatre coins de l'écran et sont utilisées pour déterminer la déflexion qu'induit la pression d'un doigt ou d'un stylet sur l'écran. Cette technologie peut également déterminer le déplacement (généralement assez faible) qu'induit la pression sur l'écran. L'utilisation des jauges de contrainte permet entre autres des applications tactiles sur des bornes de réservation de billets, celles-ci étant fortement exposées au vandalisme.

Technologie résistive analogique

Les systèmes résistifs sont constitués d’une plaque de verre dont la surface est conductrice (résistive : ITO). Celle-ci est recouverte par un film plastique dont la sous face est conductrice (résistive : ITO). Ces 2 couches sont tenues distantes par de microscopiques cales d’espacement; de plus, une couche additionnelle est ajoutée en surface pour éviter les égratignures (par exemple, par les pointes de stylets).

Un courant électrique est induit dans les 2 faces conductrices pendant l’opération. Lorsque l’usager touche avec la pointe d'un stylet (ou d'un doigt), la pression exercée amorce un contact entre les 2 faces électrifiées. La variation dans les champs électriques de ces deux faces conductrices permet de déterminer les coordonnées du point de contact. Une fois les coordonnées déterminées, le traitement logiciel par le système s'établit.

La conductivité électrique de ces deux faces s'use un peu lors de chaque contact entre elles (à cause des décharges électriques : micro étincelles). C'est pourquoi la précision de la détection des coordonnées du point touché se réduit avec l'usage. Cette technologie oblige l'utilisateur à recalibrer le pavé tactile. Ce recalibrage consiste à masquer l'usure du tactile en répartissant, sur toute sa surface, les erreurs des régions tactiles les plus usagées.

Technologie résistive analogique-numérique

Cette technologie brevetée évite les inconvénients de la technologie résistive analogique décrite ci-dessus : usure, déréglage progressif de la précision du tactile, nécessité des recalibrages.

Elle n'utilise pas la variation dans les champs électriques de 2 faces conductrices pour déterminer les coordonnées du point touché. Elle repose sur un autre procédé électrique résistif beaucoup plus précis et fiable. Il est analogique et numérique.

Ce procédé tactile est conçu pour être utilisé directement avec les doigts, c’est-à-dire sans jamais avoir à utiliser aucun stylet. Il est :

  • inusable (tests sur plus de 10 années), indéréglable, aucun recalibrage ;
  • auto-adaptatif au toucher de chaque type de doigts (gros, mous, fins, calleux, ongles, etc.).

Cet écran tactile est utilisé par exemple, par le Tactil-Pocket-Computer TDA "Jackito"

Technologie à infrarouge

Un écran tactile à technologie infrarouge se présente sous deux formes très différentes. Une première méthode utilise une surface thermorésistive. On reproche souvent à cette méthode d'être lente et qu'elle requiert des mains chaudes (la réponse au stylet est donc inefficace).

Une deuxième méthode prend la forme d'un réseau de senseurs de rayonnement infrarouge, horizontal et vertical. La détection de contact se fait lors de l'interruption d'un de ces faisceaux de lumière infrarouge modulée (de façon à éviter les interférences entre détecteurs).

Les écrans tactiles à infrarouge sont les plus résistants et de ce fait sont souvent utilisés pour les applications militaires.

Technologie à ondes de surface

La technologie des ondes de surface utilise des ondes ultrasoniques circulant à la surface de l'écran. Ces ondes créent une figure d'interférence qui est modifiée lorsqu'on touche l'écran. Ce changement dans la figure d'interférence, une fois détecté, est traité par un contrôleur afin de définir une coordonnée (x,y).

L'inconvénient majeur de cette technologie résulte du fait que la moindre rayure (ou même une poussière ou une tache) sur la surface modifie la figure d'interférence de base et donc affecte la justesse de la détection à l'écran.

Technologie NFI (Near Field Imaging)

La technologie capacitive NFI est résistante, adaptée à des spécifications techniques sévères : détecte le contact au travers de gants, ou de surfaces sales, graisse, peintures, etc.

Le principe consiste à intercaler une couche conductrice entre 2 plaques de verre (principe identique aux principes capacitif et résistif). Un champ électrostatique de faible intensité est alors créé en permanence sur la face externe de la plaque de verre qui va être en contact avec l'utilisateur.

Une originalité de cette technologie réside au fait que la coordonnée Z peut aussi être calculée. Ce type de mise en œuvre permet d'obtenir des écrans de luminosité élevée. Il résiste très bien dans un environnement hostile (vandalisme, milieu industriel).

L'application iTouch d'Electrotouch System permet d'utiliser ce principe (sans ajout de plaque de verre) sur un écran classique.

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