• Lentille liquide pour bientôt ?



    lentille-liquide


    On en parle déjà depuis un bout de temps mais essayons d’en voir le concept.

    Les appareils photos numériques vont pouvoir très bientôt se doter d’un nouveau système de zoom autofocus performant grâce à des lentilles utilisant des fluides. Mises au point et développées par la start up Varioptic, ces lentilles sont une véritable révolution.

    Bruno Berge, chercheur à l’Université Joseph Fourier de Grenoble puis à l’École normale supérieure de Lyon et fondateur de la start up Varioptic, nous en apprend plus sur ce sujet.

    Les lentilles utilisées plus classiquement reposent sur des systèmes motorisés. Dans notre cas, c’est l’interface entre deux liquides de même densité qui détermine le réglage autofocus. La lentille a une forme de cône renfermant deux liquides transparents qui ne se mélangent pas : de l’eau et de l’huile. L’eau est conductrice d’électricité, l’huile est un isolant. Les parois de la lentille sont hydrophobes et renferment des électrodes. En l’absence de charge électrique, l’eau « évite » les parois et forme alors un arc de cercle, laissant l’huile occuper l’espace libre. Lorsqu’une charge électrique est délivrée, les parois sont rendues moins hydrophobes. L’eau attirée par les électrodes se colle aux parois, déformant la frontière eau/huile. Ceci permet de changer la réfraction de la lumière incidente et, en fonction du réglage, de réaliser une mise au point jusqu’à ce que l’objet visé apparaisse net.


    Quels sont les avantages de cette lentille ?

    Tout d’abord, le faible niveau d’énergie nécessaire. Les téléphones mobiles ont souvent des durées de charge limitées. Avec cette lentille liquide, la mise au point dépense 10 fois moins d’énergie qu’avec une lentille motorisée. Ensuite, le prix moyen de ce système. Une lentille liquide coûte environ 1 à 2 euros par combiné lors de la production de masse, contre environ 20 euros pour les lentilles classiques.


    Pour quelles applications ?

    Il est vrai que nous ciblons principalement les téléphones mobiles équipés d’un appareil photo numérique, car il s’agit d’un marché en pleine expansion avec des millions de pièces vendues. Nous visons également d’autres applications qui peuvent être très variées comme l’endoscopie dans le domaine médical, les lentilles correctrices pour des instruments optiques, mais aussi des techniques d’identification d’iris et d’empreintes digitales ou bien des lecteurs de code barre dans le domaine de l’identification biométrique.

    (source de ces information CNRS.)


    Depuis la technologie avance et Bruno Serge l’inventeur ajoute :

    “ Dans la lentille, nous avons deux liquides qui sont non miscibles comme l’eau et l’huile, qu’on connait bien. Une tension électrique va venir changer la forme et donc la courbure de la lentille formée par ces liquides. Un peu de la même façon que dans l‘œil, des petits muscles tirent sur le cristallin pour changer la réfraction. C’est quelque chose qui permet par exemple à une caméra, sans aucune pièce mobile, sans moteur, sans avoir d’optique qui bouge comme dans un appareil photo par exemple, de faire la mise au point très précisément, très rapidement et de façon robuste et stable.”

    Pour l’heure, cette lentille a été installée sur des caméras industrielles, utilisées pour scanner des articles sur un tapis roulant, elle est également intégrée à des lecteurs de codes-barres ou de passeports.
    Mais les applications pourraient se diversifier; dans le secteur médical, et notamment en ophtalmologie, mais aussi dans le monde de la téléphonie mobile ou des appareils photo en général, qui pourraient intégrer ce nouveau système d’autofocus.

    Très performant, il permet une mise au point en pressant simplement un bouton, et sans agir sur l’optique.
    La lentille recherche automatiquement la meilleure position, seuls les liquides qu’elle contient sont manipulés.

    La stabilisation d’image est également du ressort de la lentille, et ne requiert aucun mouvement mécanique, encore moins de trépied.

    Soit de nombreuses innovations, doublées d’un atout non négligeable : le faible niveau d‘énergie nécessaire pour chaque opération.


    Revenons sur le principe :

    Le principe est le suivant : deux liquides qui ne peuvent se mélanger sont mis côte à côte. Sous l’impulsion d’un courant électrique, leur forme change. En maîtrisant parfaitement ce phénomène, la distance focale peut être changée. Après de nombreuses années de recherche, marquées par de grands succès mais aussi de grandes frustrations, notamment le refus de Canon d’exploiter ses découvertes, Bruno Berge fit le grand saut de l’entrepreneuriat. En 2002, il créa la société Varioptic qui emploie actuellement quelques trente personnes.


    Autres avantages des lentilles liquides :

    Elles sont 85 % plus petites pour des performances identiques. Elles sont plus rapides, et enfin, elles plus robustes. Une lentille liquide effectue plus de 100 millions de focus sans diminution de performance, contre un maximum de 0,5 million pour une lentille mécanique. Ces caractéristiques prédestinent les lentilles liquides en premier lieu pour des utilisations industrielles. Actuellement, elle est surtout utilisée dans des engins optiques industriels dans des secteurs tels que la défense, la biométrie, la lecture de code-barres, les instruments médicaux, les équipements de fibre optique, etc. Le potentiel des lentilles liquides est aussi immense pour des produits aussi communs que les tablettes ou les smartphones. Aujourd’hui, la commercialisation de cette deuxième catégorie de produits a été confiée à la société américaine Optilux.

    Bruno Berge est en lice pour le prix de l’inventeur européen, dans la catégorie petites et moyennes entreprises, un événement organisé par l’Office européen des brevets à Amsterdam.

    Varioptic, créée en 2002 par Bruno Berge, a été rachetée en mai 2011 par le groupe Parrot pour environ 5 millions d’euros. Bruno Berge en est toujours le Directeur technique et R&D. Avec une production de près d’un demi-million de lentilles liquides sur les deux dernières années, Varioptic devrait générer ses premiers bénéfices en 2014. L’entreprise produit également les systèmes logiciels nécessaires au bon fonctionnement des lentilles.


    A quand dans nos appareils photos ? On en parle depuis 2 ans pour nos boîtiers mais pour le moment rien ne vient.



    4 responses to “Lentille liquide pour bientôt ?”


    • Corbes

      Reste à voir la qualité optique…

      Peut-on, avec des liquides, avoir les qualité de définition et de correction de l’aberration chromatique, entre autres, que permettent les verres modernes ?

      A suivre, mais je pense qu’il y a encore du chemin pour en équiper nos chers boîtiers !


    • pepite

      Rien ne les empêche de rajouter des lentilles ED et asphériques.

      Mais effectivement je pense que ce n’est pas pour tout de suite.


    • leicanex

      Si je comprends bien, cette lentille liquide remplacerait la ou les lentiiles «  »flottantes », qui bougent dans un objectif pour en assurer la mise au point. A ce moment-la, d’autres lentilles, classiques, en verre, assureraient comme maintenant toutes les corrections et un bonne transmission de la lumiere. Si c’est comme cela, la lentille optique pourrait alors etre eventuellement optiquement tres simple et de qualite suffisante.

      J’ai ausi travaille sur le developpement industriel de produits a partir de concepts issus de la recherche et je peux imaginer le grand nombre, la difficulte et la variete des problemes qui ont du etre resolus. Je suis vraiment admiratif devant la reusitte de Bruno Berge.


    • Corbes

      Comme partie d’une optique classique, je comprends mieux. Pourquoi pas ?


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