Projet Bibliographique

POINSOT Florent
Licence Pro VI 2011-2012
Projet Bibliographique
Lentilles liquides Varioptic
http://varioptic.com/en/topmenu/liquid-lens-technology.html
Rubrique : Liquid lens for autofocus
Sommaire
1.
2.
Présentation du système
- Introduction
- Description
- Phénomène d'électromouillage
1
2
3
- Electromouillage et lentilles liquides
4
- Plusieurs types de lentilles ?
5
Comparaison avec un objectif standard
- Tableau de comparaison
- Interprétation
3.
Mise en œuvre
- Cognex Corporation
- Téléphonie mobile
- Outils industriel
- Outils médicale
4.
8
10
11
13
Conclusion
- Conclusion
5.
6
7
14
Bibliographie
- Les sources
15
Introduction :
La technologie lentille liquide existe depuis de nombreuses années mais fais
l'objet d'un accroissement de performances que depuis quelques temps.
On la retrouve dans notre vie de tout les jours comme dans les téléphones portables
qui en sont équipé depuis quelques années maintenant.
Mais du premier téléphone portable au téléphone portable de dernière génération, la
netteté et résolution des prises est complètement différente.
Une grosse évolution est apparu et la technologie s'est étendu dans différent secteurs
d'activités tel que le domaine du médicale, le domaine de l'industrie ou encore le
domaine de la sécurité par reconnaissance.
1. Présentation du système
1
Description :
électromouillage
http://www2.cnrs.fr/presse/thema/360.htm
Voici un schéma de lentille liquide. Deux fluides de même densité non
miscibles, l'eau et l'huile sont enfermés entre deux fenêtres. Un isolant hydrophobe(1)
est en contact avec ces fluides. Un métal est également présent et se situe en contact
avec l'eau et de l'autre coté de l'isolant mais ce sont deux parties distinctes qui servent
de conducteur électrique.
En effet ces « bagues » métalliques servent à assurer un phénomène
d'électromouillage. C'est pourquoi sur le schéma est représenté des pôles positifs, des
pôles négatifs et une source d'énergie.
Il y a uniquement les deux liquides entre les fenêtres, aucune bulles d'air ce qui
renforce le système contre les chocs.
(1)
Hydrophobe : Qui n'absorbe pas l'eau
1. Présentation du système
2
L'électromouillage :
http://www.unice.fr/DeptPhys/sem6/2009-2010/PagesWeb/Goutte/rapport.pdf
Voici une goutte d'eau sur un isolant hydrophobe (1) qui est lui même posé sur
une électrode. Ici nous admettons qu'aucune tension n'est délivrée.
Voici maintenant la même goutte d'eau que précédemment mais cette fois ci
avec une tension délivrée.
Le fait d'applique une tension fais varier plus ou moins l'hydrophobie de l'isolant.
Ainsi la goutte d'eau s'étale sur celui-ci.
(1)
Hydrophobe : Qui n'absorbe pas l'eau
1. Présentation du système
3
L'électromouillage sur une
lentille liquide :
Lentille divergente
Lentille plane
Lentille convergente
Une lentille liquide peut être en permanence ajustée avec précision selon la variation de tension
http://www.varioptic.com/en/topmenu/liquid-lens-technology.html
Rubrique : Electrowetting
Voici l'effet de l'électromouillage sur une lentille liquide, c'est la forme de la
goutte d'huile qui donne la forme de la lentille.
L'avantage de ce système est que la tension peut varier très rapidement si bien
que le changement d'une configuration à une autre est très facile et aussi très rapide.
1.Présentation du système
4
Plusieurs types de lentilles ?
Varioptic a mis au point plusieurs produits qui ont des caractéristiques
d'utilisation différentes selon le besoin de clients.
D'abord le modèle ARCTIC 416
Ce produit est parfaitement adapté au téléphones mobiles,
lecteurs de codes barres, PDA ou encore caméras
industrielles miniatures grâce à sa petite taille et son temps de
réponse rapide.
http://www.varioptic.com/en/products.html
Le modèle BALTIC 617
C'est une lentille qui a été conçu pour son
autofocus, sa stabilisation d'image optique mais
aussi une particularité qui est l'inclinaison
optique. Elle a été spécialement conçu pour
remédier au flou lors d'un tremblement de la main
de l'utilisateur par exemple.
http://www.varioptic.com/en/products.html
Le modèle ARCTIC 316
Lentille à temps de réponse très rapide et puissance optique
très élevée.
Utilisé dans le domaine du médicale, de la biométrie et les
caméras industrielles.
http://www.varioptic.com/en/products.html
Pour finir, le modèle ARCTIC 314
http://www.varioptic.com/en/products.html
1.Présentation du système
5
Tableau de Comparaison :
Objectif VCM(2)
Lentille liquide
http://www.industrie.com/it/mediatheque/9/6/1/000001169_5.jpg
http://www.nikon.fr/fr_FR/product/1-nikkor-lenses/1-nikkor-vr-10-100mm-f-4-5-5-6-pd-zoom
une seule pièce
Plusieurs pièces mobiles entre elles
Nombre de cycles > 30 000 000
Résistance au chocs
Environ 100 000 cycles
Performances dégradées après un choc
Encombrement presque négligeable
Reconfuguration en une dizaine
de millisecondes
Consommation approximative
de 15 mW
(2)
Encombrement important
Reconfiguration > une dizaine
de millisecondes
Consommation 10 fois supérieur
à une lentille liquide
VCM : Voice Coil Motors qui signifie Moteur à bobine mobile
2. Comparaison avec un objectif standard
6
Interprétation :
Les lentilles liquides sont très petites et ne représentent qu'un seul petit bloc qui
reste immobile. La seule choses qui bouge se trouve à l'intérieur donc aucun
encombrement.
Un objectif standard de type zoom prend une place énorme, il est souvent plus
encombrant que l'appareil photographique. De plus il comprend un moteur.
Même un objectif à focale fixe prend de la place car il peux contenir entre 4 et 8
lentilles.
Les lentilles liquides ont été testées et peuvent effectuer 30 millions de cycles
sur machines de production, et ce sans aucun dérèglement.
Un objectif standard doit être vérifié tous les 100 000 cycles environ car un
dérèglement est possible.
Une lentille liquide consomme environ 15 mW qui est 10 fois moins d'énergie
qu'un objectif standard.
Un inconvénient des lentilles liquides, ne représentant qu'un élément minime,
elles ne valent et ne peuvent valoir un objectif standard.
Un objectif à focale fixe pouvant contenir 4 à 8 lentilles, cela ne peut pas être
remplacé par un système unique.
Une grande qualité, la robustesse. Un objectif standard qui reçoit un choc en
tombant risque d'être endommagé.
2. Comparaison avec un objectif standard
7
Cognex Corporation :
http://www.cognex.com/barcode-scanner-readers.aspx
L'entreprise Cognex a choisi d'équiper entre autre leur gammes de lecteur
douchette de la technologie lentille liquide.
Premièrement car les lentilles liquides sont robustes. La maintenance est simple à
effectuer, de plus, si le technicien met ses doigts sur la lentille, cela n'affecte pas la
qualité d'image.
Ensuite la rapidité d'acquisition est impressionnante et le souplesse (2) de profondeur
de champ permettant de lire de très petits codes DPM 2D à faible distance ainsi de
que des codes barres 1D plus longs à une distance plus éloigné, avec des temps de
réponse extrêmement rapides
http://www.cognex.com/handheld-barcode-scanners.aspx?langtype=1036
(2)
Souplesse : Profondeur de champ flexible, permet que tout soit accepté comme net par l'œil humain.
3. Mise en œuvre
8
Cognex Corporation :
http://www.menageremag.com/wp-content/uploads/2009/11/erreur_etiquetage_code_barre_supermarche.jpg
http://uploads.siteduzero.com/files/308001_309000/308856.jpg
Voici 2 codes barres 1D différents mais l'un est de face, l'image de droite,
l'autre est incliné. Grâce à la souplesse de profondeur de champ de la technologie
lentilles liquides, ce code barre incliné va quand même pouvoir être lu. Un système
de vision classique pourrai ne pas réaliser une lecture correct.
Il en est de même pour les codes barres 2D c'est à dire celui situé ci-dessous.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/Qrcode_wikipedia_fr.jpg/200px-Qrcode_wikipedia_fr.jpg
3. Mise en œuvre
9
Téléphonie mobile :
http://www.ecommerce-infos.com/wp-content/uploads/2011/07/samsung-galaxy-s2.jpg
La lentille liquide fait depuis longtemps partie de notre quotidien à travers des
outils tel que le téléphone mobile, les webcams qui sont maintenant intégrées dans les
écrans des ordinateurs portables.
C'est appareils offrent une mise au point automatique et une bonne qualité photo pour
les téléphones de dernière génération.
Le téléphone mobile représente le plus gros marché mondial de lentilles
liquides. En effet, aujourd'hui plus de 80% de la population possède un téléphone
mobile. Ces produits sont fabriqués à la chaîne et sont maintenant tous équipés d'un
appareil photo numérique.
3. Mise en œuvre
10
L'aéronautique :
http://img.directindustry.fr/images_di/photo-g/fibroscope-industriel-455596.jpg
Ce flexible endoscopique est utilisé dans l'aéronautique par des agent de
maintenance pour la vérification des avions et hélicoptères.
Cet appareil a une profondeur de champ de 12 à 50 mm et une résolution de 18
000 pixels.
http://www.bipol.fr/-Blue-PRO3. Mise en œuvre
11
L'industrie :
http://www.bipol.fr/_:Video-Boroscope-VH:_
Voici un vidéo boroscope(1), Cet appareil est utilisé pour des domaines
médicales, en tant que caméra chirurgicale. Il est aussi utilisé en mécanique,
aéronautique.
Il est doté d'une lentille liquide sur un capteur CMOS et offre une résolution de
400 000 pixels. Sa profondeur de champ s'étant de 12,5 à 60 mm.
3. Mise en œuvre
12
Le médicale :
Les dentistes sont amenés à utiliser la technologie lentille liquide dans leurs
caméras intra-orale.
http://www.allsmilestampabay.com/onlinefiles/pro/images/800x600/74528.jpg
Qioptiq propose des produits doté de cette technologie.
http://www.qioptiq.com/dental-imaging.html#Section19714755
3. Mise en œuvre
13
Conclusion :
Le marché de la lentille liquide est en plein expansion d'autant plus que c'est
une technologie qui ne cesse d'être améliorer. Elle ne sera sans doute pas capable de
remplacer un téléobjectif convoité par de grands photographes.
Mais elle s'est faite une place dans le monde de l'industrie, du médicale et est aussi à
la portée du grand publique à travers divers appareils permettant des acquisitions
d'images et de vidéos.
Varioptic a révolutionné une technologie qui a eu du mal à s'intégrer à cause de
sa complexité. Ayant su faire bon usage de ses expériences, il est maintenant très
renommé et leader mondiale du marché de lentilles liquides.
4. Conclusion
14
Les sources
Informations
Site officiel du constructeur Varioptic :
http://www.varioptic.com/en/topmenu/liquid-lens-technology.html
http://www.varioptic.com/en/products.html
Wikipédia :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Boroscope
http://en.wikipedia.org/wiki/Voice_coil
Site officiel du constructeur Cognex :
http://www.cognex.com/handheld-barcode-scanners.aspx?langtype=1036
Site officiel du constructeur Bipol :
http://www.bipol.fr/-Blue-PROhttp://www.bipol.fr/_:Video-Boroscope-VH:_
Rapport sur l'électromouillage (Université de Nice) :
http://www.unice.fr/DeptPhys/sem6/2009-2010/PagesWeb/Goutte/rapport.pdf
Photos
Article de presse :
- Schéma d'une lentille liquide
http://www2.cnrs.fr/presse/thema/360.htm
Site officiel du constructeur Varioptic :
- Lentilles de page de garde
http://varioptic.com/en/topmenu/liquid-lens-technology.html Rubrique : Liquid lens for autofocus
- Caméra intra-orale
http://www.varioptic.com/en/topmenu/solutions.html Rubrique : Medical
- Photo des formes de la lentille
http://www.varioptic.com/en/topmenu/liquid-lens-technology.html
Rubrique : Electrowetting
- Lentilles varioptic
http://www.varioptic.com/en/products.html
Site officiel du constructeur Cognex :
- Lecteur de code barre douchette
http://www.cognex.com/barcode-scanner-readers.aspx
5. Bibliographie
15
Google image :
- Téléphone portable
http://www.ecommerce-infos.com/wp-content/uploads/2011/07/samsung-galaxy-s2.jpg
- Code barre 1D plat
http://uploads.siteduzero.com/files/308001_309000/308856.jpg
- Code barre 2D plat
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/Qrcode_wikipedia_fr.jpg/200px-Qrcode_wikipedia_fr.jpg
- Code barre 1D couché
http://www.menageremag.com/wp-content/uploads/2009/11/erreur_etiquetage_code_barre_supermarche.jpg
- Lentille liquide du tableau de comparaison
http://www.industrie.com/it/mediatheque/9/6/1/000001169_5.jpg
- Objectif VCM
http://www.nikon.fr/fr_FR/product/1-nikkor-lenses/1-nikkor-vr-10-100mm-f-4-5-5-6-pd-zoom
- Fibroscope
http://img.directindustry.fr/images_di/photo-g/fibroscope-industriel-455596.jpg
- Photo dans le cabinet dentaire
http://www.allsmilestampabay.com/onlinefiles/pro/images/800x600/74528.jpg
Rapport sur l'électromouillage (Université de Nice) :
- Schéma de l'électromouillage
http://www.unice.fr/DeptPhys/sem6/2009-2010/PagesWeb/Goutte/rapport.pdf
Site du constructeur Bipol :
- Technicien avec un fibroscope
http://www.bipol.fr/-Blue-PRO- Boroscope
http://www.bipol.fr/_:Video-Boroscope-VH:_
5. Bibliographie
16
Résumé
La lentille liquide est une technologie qui se développe encore et ne cesse
d'être améliorée.
Elle est très pratique dans le domaine du médicale et de l'industrie, et ce part sa petite
taille et sa rapidité d'acquisition.
Un technicien de maintenance peux faire une vérification approfondie des zones
auquel ses yeux n'ont pas accès. Quant au chirurgien, il peut lui aussi s'introduire
dans des zones particulières du patient afin d'apporter un plus à une simple radio ou
scanner.
Malgré cela elle est à la portée du grand publique à son insu et en est d'ailleurs le plus
gros marché concernant la téléphonie mobile.