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Liquid Lenses in Imaging

Un autofocus rapide et des limites de profondeur de champ dépassées

 

Intégrez des lentilles liquides dans les assemblées d’imagerie pour un autofocus rapide

 

Elles compensent les différentes hauteurs d’objet et distances de travail

 

Elles augmentent le rendement des systèmes de vision industrielle haute vitesse

 

Elles sont parfaites pour la lecture de codes-barres, l’automatisation rapide, le tri de colis et la sécurité

Avec les objectifs d’imagerie conventionnels, il est difficile d’obtenir des images nettes et précises dans des applications haute vitesse ou haute précision qui nécessitent une refocalisation rapide. Les lentilles liquides permettent de surmonter ces difficultés en corrigeant rapidement la focalisation pour s’adapter à différentes distances de travail ou à des objets de hauteurs différentes. Ces lentilles sont de petites cellules contenant un liquide de qualité optique qui change de forme lorsqu’un courant est appliqué ou qu'elles sont mises sous tension. Ce phénomène se produit en quelques millisecondes, modifie la puissance optique de la lentille et change ainsi la distance focale et la distance de travail. L’intégration de lentilles liquides dans les systèmes d’imagerie est une solution parfaite pour les applications qui requièrent une focalisation rapide, un rendement élevé et une certaine souplesse au niveau de la profondeur de champ et de la distance de travail.

Lentilles liquides en vision industrielle

Les applications de vision industrielle telles que les chaînes de montage demandent des mesures rapides, fidèles et précises pour veiller à obtenir un bon rendement. Intégrer une lentille liquide est une solution compacte et économique intéressante lorsqu'une focalisation rapide est requise à différentes distances.

Figure 1 (right): La lentille liquide corrige la distance de travail pour les différentes hauteurs d'objets défilant rapidement sur un convoyeur. Tandis qu’un objectif d’imagerie conventionnel requiert une refocalisation mécanique pour chaque hauteur d’objet, la lentille liquide refocalise sans avoir recours à une intervention mécanique.
La lentille liquide corrige la distance de travail pour les différentes hauteurs d'objets défilant rapidement sur un convoyeur. Tandis qu’un objectif d’imagerie conventionnel requiert une refocalisation mécanique pour chaque hauteur d’objet, la lentille liquide refocalise sans avoir recours à une intervention mécanique

Lentilles liquides en biologie

La polyvalence des lentilles liquides est également avantageuse pour de nombreuses applications en biologie, notamment le focus stacking (empilement de focalisation, ou z-stacking) en microscopie et en ophtalmologie. Le focus stacking, est l’association d’images prises à différentes distances focales. Les lentilles liquides peuvent être intégrées dans des tubes d'objectifs ou dans l'espace infini au sein d’un microscope, pour focaliser rapidement et précisément à différents plans-objet.

Les lentilles liquides sont répandues en ophtalmologie, où l'ajustement de la profondeur de champ est essentielle au diagnostic de maladies oculaires. Une seule lentille liquide peut remplacer plusieurs lentilles conventionnelles, ce qui réduit non seulement le temps de diagnostic mais aussi la taille globale de l’équipement ophtalmologique, tels que des visiomètres et des systèmes de tomographie par cohérence optique (OCT).

Les lentilles liquides peuvent être intégrées dans des systèmes microscopiques pour faciliter le focus stacking, corriger la focalisation pour capturer toute une série d’images à des distances de travail légèrement différentes.
Figure 2: Les lentilles liquides peuvent être intégrées dans des systèmes microscopiques pour faciliter le focus stacking, corriger la focalisation pour capturer toute une série d’images à des distances de travail légèrement différentes.

Comprendre le principe des lentilles liquides

Les lentilles liquides peuvent fonctionner selon des processus légèrement différents : l’électromouillage, des polymères électroactifs ou la piézoélectricité acoustique. Les lentilles liquides focalisables électriquement sont composées d'un réservoir rempli de fluide optique enveloppé dans une membrane polymère. Un actuateur sous tension applique une pression sur les bords de la membrane, ce qui provoque une modification de la courbure de la lentille (et donc de sa puissance optique). Les lentilles accordables électriquement changent la focalisation en quelques millisecondes et fonctionnent basses tensions. Elles ne modifient pas la polarisation, présentent généralement des seuils de dommages laser élevés et introduisent des aberrations minimes.

Lentilles liquides à focalisation électrique.
Figure 3: Lentilles liquides à focalisation électrique.

La vidéo ci-dessous montre comment une lentille liquide peut être utilisée pour inspecter des objets de différentes hauteurs.

Lentilles liquides en imagerie

Pour en savoir plus sur les applications des lentilles liquides, sur leurs fonctionnalités et technologies, consultez notre note d’application.

Lentilles liquides en imagerie d'Edmund Optics®

FAQ's

FAQ   À quelle vitesse les lentilles liquides peuvent-elles changer de position de focalisation ?
Les lentilles liquides modifient la focalisation à différentes distances de travail en quelques millisecondes.
FAQ   Est-ce que je peux intégrer une lentille liquide dans un autre type d’objectif, par exemple un objectif à distance focale fixe ?

Oui, les lentilles liquides peuvent être intégrées dans d’autres types d’objectifs en tant que demande personnalisée. Nous proposons également lesObjectifs à Distance Focale Fixe Série Cs, modulaires qui vous permettent d’intégrer des accessoires interchangeables, notamment des lentilles liquides, des ouvertures fixes et des porte-filtres internes.

FAQ   Comment puis-je utiliser une Lentille Accordable-Focalisable de Monture C avec un objectif à distance focale fixe ?

Un adaptateur peut être utilisé pour monter une Lentille Accordable-Focalisable de Monture C directement sur les filetages de filtre d'un objectif à distance focale fixe. Pour en savoir plus, merci de consulter notre note d’application Utilisation des Lentilles Accordables-Focalisables de Monture C.

Resources

 Notes d’application

IInformations techniques et exemples d'applications ainsi que des explications théoriques, équations, illustrations et bien plus.

Introduction to Liquid Lenses
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Using C-Mount Focus Tunable Lenses
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Vidéos

Tutoriels et cours vidéo qui vont de simples conseils à des démonstrations sur les avantages de produits en se basant sur des applications.

Understanding Liquid Lens Technology
Regarder  

Pages Reliées

Pages web additionelles qui décrivent les produits du même ordre, les capacités et les concepts.

Tournage au Diamant
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Laser Optics
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Articles techniques

Liens vers d’autres articles techniques apparaissant dans des publications industrielles rédigées par Edmund Optics® ou présentant les contributions de l’équipe d’ingénierie et des principaux dirigeants d’EO.

"Electrically Tunable Lenses in Imaging and Machine Vision" de Boris Ecker - Inspect
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