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. Présentation du système

- Introduction 1- Description 2- Phénomène d'électromouillage 3- Electromouillage et lentilles liquides 4- Plusieurs types de lentilles ? 5

2. Comparaison avec un objectif standard

- Tableau de comparaison 6- Interprétation 7

3. Mise en œuvre

- Cognex Corporation 8- Téléphonie mobile 10- Outils industriel 11- Outils médicale 13

4. Conclusion

- Conclusion 14

5. 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 :

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

électromouillage

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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 unelentille liquide :

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

Lentille divergente Lentille plane Lentille convergente

Une lentille liquide peut être en permanence ajustée avec précision selon la variation de tension

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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

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Tableau de Comparaison : Lentille liquide Objectif VCM(2)

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 Environ 100 000 cycles

Résistance au chocs Performances dégradées après un choc

Encombrement presque négligeable Encombrement important

Reconfuguration en une dizaine Reconfiguration > une dizainede millisecondes de millisecondes

Consommation approximative Consommation 10 fois supérieur de 15 mW à une lentille liquide

(2)VCM : Voice Coil Motors qui signifie Moteur à bobine mobile

2. Comparaison avec un objectif standard

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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

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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

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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

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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

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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-PRO-

3. 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

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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

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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

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Les sourcesInformations

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-PRO- http://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 liquidehttp://www2.cnrs.fr/presse/thema/360.htm

Site officiel du constructeur Varioptic :- Lentilles de page de gardehttp://varioptic.com/en/topmenu/liquid-lens-technology.html Rubrique : Liquid lens for autofocus- Caméra intra-oralehttp://www.varioptic.com/en/topmenu/solutions.html Rubrique : Medical- Photo des formes de la lentillehttp://www.varioptic.com/en/topmenu/liquid-lens-technology.html

Rubrique : Electrowetting- Lentilles varioptichttp://www.varioptic.com/en/products.html

Site officiel du constructeur Cognex :- Lecteur de code barre douchettehttp://www.cognex.com/barcode-scanner-readers.aspx

5. Bibliographie

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Google image :- Téléphone portablehttp://www.ecommerce-infos.com/wp-content/uploads/2011/07/samsung-galaxy-s2.jpg - Code barre 1D plathttp://uploads.siteduzero.com/files/308001_309000/308856.jpg - Code barre 2D plathttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/Qrcode_wikipedia_fr.jpg/200px-Qrcode_wikipedia_fr.jpg

- Code barre 1D couchéhttp://www.menageremag.com/wp-content/uploads/2009/11/erreur_etiquetage_code_barre_supermarche.jpg - Lentille liquide du tableau de comparaisonhttp://www.industrie.com/it/mediatheque/9/6/1/000001169_5.jpg - Objectif VCMhttp://www.nikon.fr/fr_FR/product/1-nikkor-lenses/1-nikkor-vr-10-100mm-f-4-5-5-6-pd-zoom - Fibroscopehttp://img.directindustry.fr/images_di/photo-g/fibroscope-industriel-455596.jpg - Photo dans le cabinet dentairehttp://www.allsmilestampabay.com/onlinefiles/pro/images/800x600/74528.jpg

Rapport sur l'électromouillage (Université de Nice) :- Schéma de l'électromouillagehttp://www.unice.fr/DeptPhys/sem6/2009-2010/PagesWeb/Goutte/rapport.pdf

Site du constructeur Bipol :- Technicien avec un fibroscopehttp://www.bipol.fr/-Blue-PRO- - Boroscopehttp://www.bipol.fr/_:Video-Boroscope-VH:_

5. Bibliographie

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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.