Écran tactile - Définition

Technique FTIR

C'est la réflexion totale qui est la base des écrans tactiles FTIR (frustrated total internal reflection). L'angle d'incidence des rayons infrarouges doit être plus petit que l'angle critique pour qu'il y ait réfraction. S'il est supérieur à l'angle critique on n'observe plus de rayons réfractés et toute la lumière est réfléchie. C'est le phénomène de réflexion totale.

Cette réflexion totale a lieu dans toute la surface tactile. Des diodes placées sur le bord d'une plaque de plexiglas émettent de manière continue un rayonnement dans l'infrarouge. la plaque de plexiglas joue alors le rôle de guide d'onde, et les rayons infrarouges sont émis avec un angle légèrement supérieur à l'angle critique. Cet angle amène les rayons à se réfléchir totalement tout le long de la plaque.

Quand le doigt vient se poser sur la plaque, il va diffuser le rayonnement dans toutes les directions. Certains des rayons déviés par le doigt vont donc arriver sur la surface inférieure de la plaque avec un angle inférieur à l'angle critique, et vont donc pouvoir en sortir. Ces rayons forment un point lumineux infrarouge sur la surface inférieure de la plaque. Ceux-ci sont vus par une caméra spéciale située en dessous du dispositif.

Un écran tactile FTIR est composé des éléments suivants :

• Une plaque de plexiglas ;
• Des LEDs infra-rouge, qui sont chargées d'émettre le rayonnement ;
• Des résistances pour alimenter les LEDs ;
• Un écran de projection, qui va recueillir l'image du projecteur ;
• Un projecteur ;
• Du silicone, qui sert de pont entre la plaque et le doigt ;
• Une caméra infrarouge, spécifiquement conçue pour capter les rayons ;
• Un filtre lumière visible, spécifiquement conçu pour ne laisser passer qu'une certaine longueur d'onde ;
• Un ordinateur, qui traitera l'image envoyé par la caméra.

Technique à infrarouge

Un écran tactile à technique 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.

Technique 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 technique 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.

Technique NFI (Near Field Imaging)

La technique 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 technique 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.