Une lentille liquide miniature réglable électriquement pour les appareils photo des téléphones mobiles

Une société française, Varioptic, fabrique des lentilles liquides miniatures dont on peut régler électriquement la convergence grâce au phénomène de l’électro-mouillage ou électro-capillarité. En appliquant une tension à la lentille, on modifie sa convergence et on peut utiliser cela pour réaliser un dispositif d’autofocus sans moteur ni pièces mobiles et de très faible consommation.

Photo d'une lentille liquide à 4 électrodes. Crédit VariopticPhoto d’une lentille à quatre électrodes. Crédit Varioptic

 

Un liquide déposé sur un solide forme une goutte ou s’étale en formant un film mince. Le mouillage du solide par le liquide se caractérise par le degré d’étalement du liquide sur le solide. Il y a mouillage total lorsque le liquide s’étale totalement, et mouillage partiel lorsque le liquide forme une goutte sur le solide. Electro-mouillage : une goutte de liquide conducteur mouille partiellement un film polymère. On applique une différence de potentiel entre cette goutte et une contre-électrode placée sous le polymère isolant. La forme de la goutte résulte des forces de tension superficielle, gravitationnelle et électrostatique. On prévoit un étalement de grande amplitude d’une goutte conductrice sur le polymère lorsque la différence de potentiel est élevée. On obtient l’effet inverse dans le cas d’une goutte isolante.

Outre l’autofocus, la lentille liquide permet de réaliser un système de stabilisation optique.

En divisant en quatre quadrants l’électrode supérieure on peut même obtenir une inclinaison variable de l’axe de la lentille. Ceci permet d’obtenir un système de stabilisation optique d’image(SOI). Celui-ci apparaît bien nécessaire dans les appareils photos incorporés aux téléphones mobiles dont la petitesse et la légèreté entraînent facilement un bougé de l’opérateur.

Pour piloter le système de stabilisation optique, il existe maintenant des circuits intégrés qui sont équivalents à des gyroscopes à deux axes. Un tel circuit peut envoyer aux 4 électrodes de la lentille liquide les signaux nécessaires pour compenser les faibles mouvements inévitables de l’appareil.

Figure 4

On voit sur l’image ci-dessus la lentille liquide  à 4 électrodes et le circuit intégré (en noir)  MAX14574EWL , utilisé par Varioptic comme élément de contrôle de la stabilité. Crédit Varioptic

La vidéo suivante permet de se rendre compte de l’effet de stabilisation optique obtenu avec la lentille liquide

 

 

En savoir plus