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15. Ecran tactile et Vidéoprojecteur multimédia

Dans la première partie, nous avions abordé les écrans à tube cathodique et plats pour ordinateur PC. Voyons les deux autres types "d'affichage" informatique: l'écran tactile et le vidéoprojecteur.

15.1. Ecran tactile.

Les écrans tactiles permettent d'émuler une souris avec le doigt ou un stylo spécifique directement l'écran. Peu précise pour des utilisations bureautiques, elle est utilisée pour des logiciels spécifiques, lié aux utilisation en POS pour magasin et restauration (le logiciel point de vente de CIEL par exemple), applications spécifiques pour les milieux hospitaliers ou industrielles. L'installation complète remplace donc une caisse enregistreuse. Ils sont également intégrés dans les PC portables de type Tablet PC et dans les terminaux de vente (POS: Point Of Sale) qui intègrent également une imprimante ticket et un afficheur client.

D'apparence, ils sont identiques à des écrans normaux. Ils intègrent juste une connexion vers le port souris de l'ordinateur (port série, PS2 ou USB, suivant les modèles).

Ces écrans comprennent différentes parties:

• un pavé tactile interne directement sur la partie affichage de l'écran (d'anciens modèles se fixait directement sur un écran standard). Le pavé est constitué d'une matrice comme ci-dessous qui permet de déterminer l'emplacement du point de touche sur l'écran.
• un contrôleur relié à la matrice qui désigne l'emplacement du point de touche, émulant un click gauche de souris.
• un pilote qui émule le click et le déplacement d'un curseur de souris via les informations envoyées par le contrôleur.

Le fonctionnement est finalement simple. Lorsque qu'on appuie sur un point de l'écran, on met en contact une ligne et une colonne. Connaissant les coordonnées du "click", le contrôleur n'a plus qu'à renvoyer l'information au logiciel.

Par exemple, en appuyant sur le point à l'intersection des lignes L1 et colonnes C3, le flux électrique, lumineux, ... (suivant la technologie) est coupé.

Plusieurs technologies d'écrans tactiles sont utilisés suivant la méthode de gestion de la grille avec particularités spécifique comme la luminosité, la facilité et la précision d'utilisation, la résistance, ...

15.1.1. Ecran tactile résistif

Les écrans tactiles résistifs peuvent être utilisés via un doigt ou un stylo. La première couche reprend une couche de protection, suivie d'une couche conductrice tapissée d'une matrice résistive (des fils). Le tout est directement posé sur l'écran. Cette technique est la moins chère. 

Leur principal défaut est lié à la clarté de l'image par rapport à un écran normal. Leur gros avantage est lié à leur résistance aux conditions humides et chimiques. C'est la technologie standard utilisée dans les magasins et entreprises

15.1.2. Ecran tactile infrarouge

Dans ce cas, la grille n'est pas constituée de câbles électriques, mais par des rayons de lumière infrarouge (invisibles à l'oeil). La grille n'est pas réellement intégrée dans l'écran mais simplement posée sur l'écran. Un ensemble de diodes lumineuses (LED) servent à l'émission sur chaque ligne et chaque colonne. La détection se fait par un groupe de cellules photoélectriques chaque fois associés individuellement à une LED. Chacune fournit une tension en présence de lumière. En appuyant à un endroit de l'écran, on coupe le flux lumineux d'une ligne et d'une colonne ce qui permet de déterminer l'endroit.

Il n'y a pas de pièces mobiles, les écrans infrarouges sont plus solides que les résistifs avec une clarté supérieure. Le principal défaut vient de l'environnement qui ne doit pas être trop lumineux. Ceci le désigne pour de petites pièces, plutôt sombres et réduit la taille d'utilisation de l'écran.

15.1.3. Technologie acoustique de surface. (Surface Acoustic Wave, SAW)

La plus performante actuellement, la technologie acoustique de surface utilise un principe similaire aux infrarouges sauf qu'un signal sonore remplace la lumière. Ces écrans génèrent deux fréquences différentes: une sur la gauche de l'écran et une à partir de la partie haute avec des récepteurs de l'autre coté (à droite et en bas). Il est impossible de faire voyager un son strictement en ligne droite et effectivement, le signal se propage en rebondissant sur tous les bords jusqu'au coté opposé du pavé tactile mais avec un temps de propagation constant. En appuyant sur l'écran, l'onde est absorbée et renvoyée plus lentement vers le capteur sonore associé. C'est la différence de temps de propagation qui détermine le point de touche. 

Une grosse différence pour ces modèles, c'est qu'ils permettent de déterminer les coordonnées X et Y mais aussi le niveau d'enfoncement, ce sont finalement des modèles 3D en déterminant aussi la partie Z, soit si le point est peu ou fort enfoncé.

Comme la surface de l'écran est recouverte de verre comme un tube cathodique standard, ils résistent également à l'humidité du contact. Par contre, les signaux sonores provoquent en milieu humide des moisissures et champignons divers, ce qui les réservent à des applications et endroits d'utilisation spécifiques. Comme les modèles infrarouges, la clarté du moniteur est aussi élevée. La précision est également plus faible.

15.1.4. Capacitive.

Les écrans tactiles capacitifs utilisent une surface en verre recouverte d'une grille capacitive, ce qui nécessite l'utilisation d'un stylo spécifique conducteur (pas le doigt).

La partie détection utilise une liaison capacitive. En appuyant à un endroit donné, on modifie la fréquence d'un circuit oscillateur. C'est la différence de fréquence qui détermine le point.

Solides avec une excellente luminosité, ces modèles peuvent être utilisés dans pratiquement tous les milieux et environnements.

15.1.5. Comparaison

15.2. Vidéoprojecteur

Les vidéoprojecteurs permettent d'afficher les sources vidéos provenant de différentes sources sur un écran distant du projecteur: ordinateurs mais aussi TV, magnétoscope, … Dans le cas des TV, plusieurs standards sont utilisés suivant le pays: NTSC sur le continent Nord-américain - Asie, Secam en France et Afrique et Pal pour la majorité des pays européens.

Les vidéos projecteurs sont caractérisés par leur luminosité exprimée en Lumens (aussi appelé AINSI LUMENS). Pour de petites salles et un nombre restreint d'auditeurs, 1200 lumens est suffisant. Par contre, pour des salles de 600 personnes semi-éclairées, 2000 Lumens est un strict minimum. La luminosité détermine également la distance maximum entre l'écran de projection et le projecteur.

La résolution d'un projecteur est conforme aux définitions des cartes graphiques. Elle est donc sélectionnée par la résolution d'affichage de l'ordinateur et celle maximale du vidéoprojecteur. Ceci n'intervient que pour les affichages "informatiques", la définition d'un DVD étant inférieure à celle du VGA.

Les vidéo projecteurs intègrent généralement plusieurs connecteurs d'entrée, tant informatique que vidéo. Certains projecteurs permettent l'utilisation d'une souris laser qui remplacent la souris directement sur l'écran de projection.

Des hauts parleurs sont parfois rajoutés dans le boîtier. Ils sont insuffisants pour des présentations normales.

Certains projecteurs permettent d'inverser l'image. Ceci permet d'accrocher le projecteur au plafond à l'envers.

On trouve dans le marché de la TV-Hifi des écrans LCD (ou même écran plasma) du même type que les écrans. Cette technologie a déjà été vue en première. On retrouve trois technologie: LCD, CRT et DMD.

15.2.1. La technologie LCD (Liquid Crytal Display)

Les vidéoprojecteurs LCD sont les plus courants et les plus transportables avec un poids d'environ 3 Kg. Leur luminosité est suffisante pour la majorités des présentations et le home cinéma. Revers de la médaille, la lampe est relativement chère et fragile (durée de vie typique de 2000 heures, de 1500 à 4000 heures). Le faisceau lumineux généré par la lampe traverse un panneau constitué d'une multitude de points (cristaux liquides). L'orientation de chaque cristal est déterminé par un champ électrique. Selon l'orientation, la lumière sera plus ou moins importante sur l'écran selon les trois couleurs de base. La résolution maximale est déterminée par le nombre de ces cristaux.

La technologie Tri-LCD est une dérivée. Les vidéos-projecteurs utilisant cette technologie utilise non pas 1 mais 3 panneaux lumineux. La qualité de l'image est sensiblement améliorée avec des résolutions plus élevées.

Dans les 2 cas, la précision de l'image se dégrade avec la distance. Ceci explique que chaque projecteur a une taille d'affichage maximum. Un réglage manuel est prévu sur l'objectif.

15.2.2. Les projecteurs vidéos tritubes.

Cette technologie rendue célèbre par la firme BARCO utilise une technique similaire à celle des TV. Bien que la plus lumineuse avec de véritables contrastes (le noir est effectivement noir), cette technologie est peu utilisée en projecteurs informatiques. Elle permet les affichages les plus grands (jusqu'à 10 mètres de long) avec des lampes d'une durée de vie de 10.000 heures. Contrairement aux autres technologies, la lampe ne claque pas mais s'use. Les désavantages sont néanmoins nombreux: réglage délicat (nécessite pratiquement un technicien à chaque changement de place du projecteur), encombrement important, objectif fixe (pas de zoom)

Comme les tritubes ne permet que la projection dans l'obscurité, ils sont réservés aux véritables cinéma, surtout vu leur prix.

15.2.3. Les vidéoprojecteurs DMD  (Digital Micromirror Device) ou DLP (Digital Light Processing)

Inventée par Texas Instrument, la technologie DLP repose sur une matrice de miroirs appelés DMD. Elle est est similaire à celle des LCD, sauf que les cristaux liquides sont remplacés par des petits miroirs contrôlés par des transistors. Les miroirs basculent sur leur axe pour déterminer quelle lumière est projetée suivant un axe de + 10 °

Une puce DMD fait environ 2 cm 2 et contient entre 500.000 et 1.300.000 micro-miroirs.

La luminosité est supérieure à celle des LCD avec un taux de contraste excellent (quoique inférieur à celle des tri-tube).

Cette technologie s'intègre tant en home cinéma qu'en vidéo projection informatique et remplacera à terme la technologie LCD. Néanmoins, comme pour les projecteurs LCD, la durée de vie de la lampe (et son prix) la rende difficilement utilisable pour une utilisation intensive.

La lumière est projetée par la lampe sur une optique de correction. Elle traverse ensuite une roue chromatique (séparation des couleurs) qui est de nouveau corrigée par une optique de contrôle. Le Système DMD contrôlé par la carte à processeur DLP va alors transmettre (ou non) vers l'écran via une lentille de projection.

La roue chromatique à quelques effets secondaires sur l'image notamment un petit effet de scintillement. 

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