FR2877734A1 - Lentille a focale et a symetrie variable - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une lentille à focale variable avec- une enceinte (10) présentant une symétrie de révolution autour d'un axe (14) (20) et contenant un premier et un deuxième (22) fluides transparents, d'indice optique différent, non miscibles de manière à former un ménisque (24), et présentant des conductibilités électriques différentes, et- des moyens (30, 40) pour modifier la courbure du ménisque.Conformément à l'invention, les moyens pour modifier la courbure du ménisque comportent des moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique par rapport à l'axe de ladite enceinte.L'invention trouve des applications dans la réalisation de dispositifs de prise de vue.

Description

LENTILLE A FOCALE ET A SYMETRIE VARIABLE Domaine technique

La présente invention concerne des lentilles à focale variable. De manière plus précise, il s'agit de lentilles formées par la combinaison de deux liquides transparents, non miscibles, qui présentent des indices optiques différents et qui constituent à leur interface un ménisque. La distance focale de ces lentilles peut être modifiée au moyen d'un champ électrique appliqué aux liquides.

La possibilité de modifier rapidement et facilement la distance focale des lentilles, au moyen d'une commande électrique, est particulièrement avantageuse pour tous les équipements dans lesquels il est difficile d'intégrer des groupes optiques volumineux ou des moteurs destinés au déplacement mécanique des groupes optiques.

L'invention trouve des applications dans la fabrication d'objectifs ou d'équipements optiques, et en particulier d'équipements de prise de vue tels que 15 des appareils photographiques numériques ou des cameratéléphones.

Etat de la technique antérieure L'état de la technique est illustré par les documents (1) et (2) dont les références sont précisées à la fin de la description.

Les liquides formant le ménisque de la lentille sont contenus dans une enceinte présentant une symétrie de révolution, telle qu'une enceinte cylindrique ou tronconique. Les rayons de lumière traversent la lentille de manière sensiblement parallèle à son axe, en entrant et en sortant par les faces d'extrémité du cylindre ou du tronc de cône. Ainsi, le ménisque formé par les liquides présente également une symétrie de révolution.

L'un des fluides utilisés est un fluide isolant tandis que le deuxième fluide est conducteur.

Afin de modifier le rayon de courbure du ménisque formé par les liquides, un champ électrique susceptible de modifier la mouillabilité des liquides sur la paroi de l'enceinte, leur est appliqué. Plus précisément, le champ est appliqué entre le liquide conducteur et une électrode située sur l'enceinte et électriquement isolée des liquides.

Le choix des liquides, de la position des électrodes, de la forme de l'enceinte et des tensions appliquées déterminent la courbure du ménisque. Il est possible de modifier, voire d'inverser la courbure du ménisque, et d'en contrôler le rayon en agissant sur le champ électrique appliqué. Tout comme l'enceinte, l'électrode présente une symétrie de révolution autour de l'axe de la lentille. On obtient ainsi un ménisque régulier présentant également une symétrie de révolution autour de l'axe de l'enceinte. Ce point est important pour ne pas déformer les images produites par la lentille.

Exposé de l'invention L'invention part du constat que, parmi les lentilles du type mentionné ci-dessus, seules des lentilles de petite dimension permettent de correctement former des images. Lorsque le volume de l'enceinte cylindrique et des liquides est trop important, une déformation des images se produit. La déformation est due pour l'essentiel, aux effets de la gravité qui déforme les liquides et romps la symétrie de révolution du ménisque autour de l'axe de l'enceinte. De manière pratique, les lentilles à focale variable présentent des diamètres de quelques millimètres seulement.

Ces lentilles ne peuvent donc être utilisées que dans des équipements pourvus de capteurs d'image de très petite dimension, sauf à présenter une 20 ouverture optique nettement insuffisante.

Une difficulté supplémentaire tient au fait que les équipements de prise de vue susceptibles d'être équipés de lentilles à focale variable peuvent être utilisées dans plusieurs positions différentes, correspondant, par exemple à un cadrage en paysage ou en portrait, à ou cadrage en plongée ou en contre-plongée. La perturbation de l'image sous l'effet de la gravité est donc variable.

L'invention a pour but de proposer une lentille à focale variable ne présentant pas les difficultés mentionnées ci-dessus.

Un but est en particulier de présenter une telle lentille qui soit affranchie de l'effet de la gravité terrestre et dont le diamètre d'ouverture n'est pas limité par cet 30 effet.

Un but est également d'affranchir la lentille, ou une image formée par la lentille, de vibrations, de mouvements ou d'accélérations imposés à l'équipement de prise de vue qui en est équipé.

Un but encore est de proposer une lentille permettant de faire un point optique sélectivement sur une partie du champ optique qu'elle embrasse.

Pour atteindre ces buts, l'invention a plus précisément pour objet une lentille à focale variable avec: - une enceinte présentant une symétrie de révolution autour d'un axe et contenant un premier et un deuxième fluides transparents, d'indice optique différent, non miscibles de manière à former un ménisque, et présentant des conductibilités électriques différentes, et - des moyens pour modifier la courbure du ménisque.

Conformément à l'invention, les moyens pour modifier la courbure du ménisque comportent des moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique par rapport à l'axe de ladite enceinte.

Le champ dissymétrique appliqué aux liquides peut être mis à profit pour différentes fonctions. La principale fonction est de conserver la symétrie de révolution du ménisque autour de l'axe de l'enceinte, en dépit des effets de la gravité sur les liquides. En d' autres termes, un champ électrique plus intense peut être appliqué aux liquides dans la direction verticale, et dans le sens opposé au sens de la pesanteur.

Une autre fonction peut être de volontairement rompre la symétrie de révolution du ménisque autour de l'axe d'en.ceinte de manière à disposer d'un axe optique orientable qui ne soit pas nécessairement confondu avec celui de l'enceinte de la lentille. Dans un appareil de prise de vue, ceci permet notamment de pointer automatiquement l'axe optique vers une région d'intérêt sélectionnée dans une image à saisir. Un agrandissement concomitant de cette région est en outre possible en modifiant également la distance focale globale de la lentille.

La structure de base de la lentille à focale variable est celle déjà décrite en référence à l'état de la technique antérieure. On pourra ainsi se référer aux documents (1) et (2) mentionnés ci-dessus en ce qui concerne les liquides non miscibles, l'enceinte, et la présence d'une ou de plusieurs électrodes dites principales et destinées à modifier de manière symétrique la courbure du ménisque. Il convient de noter que les liquides ou fluides utilisés pour former le ménisque présentent des conductibilités électriques différentes. De préférence l'un des deux liquides est un liquide assimilable à un liquide isolant tandis que le deuxième liquide est assimilable à un conducteur. Dans la suite de la description le liquide présentant la conductibilité la plus faible est ainsi appelé liquide isolant, tandis que le liquide présentant la conductibilité la plus forte est appelé liquide conducteur.

Dans une réalisation particulière d'une lentille conforme à l'invention, les moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique peuvent comporter au moins une électrode annulaire, radialement segmentée autour de l'enceinte, et des moyens d'application sélective d'au moins une tension de polarisation à au moins un segment de l'électrode, de manière à modifier localement la courbure du ménisque.

Le fait d'appliquer sélectivement une tension de polarisation à l'un des segments de l'électrode, revient à porter ce segment à un potentiel différent du ou des potentiels appliqués aux autres segments. Ceci permet de créer le champ dissymétrique. De manière plus précise, il s'agit soit d'un champ ne présentant pas une symétrie de révolution, soit d'un champ présentant une symétrie de révolution mais dont l'axe n'est pas confondu avec l'axe de l'enceinte, ou parallèle à celui-ci.

La tension de polarisation appliquée sélectivement à l'un des segments de l'électrode segmentée peut être définie par rapport à un ou plusieurs autres segments de la même électrode, par rapport à une contre-électrode, en contact avec le liquide conducteur, ou encore par rapport à une électrode principale destinée à appliquer un champ symétrique.

Il est possible encore de superposer une tension principale, commune à tous les segments de l'électrode segmentée, à la tension de polarisation sélective. Dans ce cas, l'utilisation d'une électrode principale symétrique et continue n'est plus nécessaire pour modifier la courbure du ménisque. En effet, la composante commune de la polarisation appliquée aux segments sert alors à modifier symétriquement la courbure du ménisque tandis que la tension sélective sert à appliquer un champ dissymétrique pour compenser ou provoquer une déformation dissymétrique.

Les termes symétrique et dissymétrique s'entendent ici par rapport à 5 l'axe de l'enceinte.

Les moyens d'application d'un champ dissymétrique, et notamment l'électrode segmentée, peuvent ainsi être ou non associés à des moyens supplémentaires d'application d'un champ électrique symétrique. Les moyens d'application d'un champ électrique symétrique, par rapport à l'axe de l'enceinte, peuvent comporter, le cas échéant, une ou plusieurs électrodes annulaires continues, centrées sur l'axe, et disposées sur une paroi latérale de l'enceinte, ou encore une électrode disposée sur une paroi d'extrémité de l'enceinte.

Selon une autre possibilité de mise en oeuvre de l'invention, les moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique peuvent comporter au moins une électrode annulaire continue, s'étendant autour de l'enceinte, et présentant un centre de symétrie décentré par rapport à l'axe de l'enceinte, et des moyens d'application d'une tension de polarisation à l'électrode.

La ou les électrodes annulaires peuvent s'étendre ou non dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'enceinte.

Le décentrement de l'électrode annulaire a pour effet de rendre la distance entre l'électrode et les liquides variable en fonction d'un angle mesuré autour de l'axe de l'enceinte, et de provoquer ainsi un champ dissymétrique.

L' électrode décentrée peut être continue ou segmentée de manière à combiner les effets des deux modes de mise en oeuvre décrits précédemment.

L'électrode décentrée peut être unique. Une pluralité d'électrodes décentrées peut également être prévue avec différents centres ou excentricités.

Il convient de noter que le décentrement des électrodes annulaires peut provenir soit du fait que les électrodes ne sont pas circulaires, mais présentent une excentricité, par exemple elliptique ou ovale, soit du fait qu'elles sont circulaires mais que leur centre ne se trouve pas sur l'axe de l'enceinte.

Selon encore une autre possibilité de mise en oeuvre de l'invention, qui n'est également pas exclusive des mises en oeuvre précédentes, la lentille peut comporter au moins une électrode annulaire centrée sur l'axe de l'enceinte, s'étendant autour de l'enceinte selon un plan formant un angle différent de 90 avec l'axe de l'enceinte, et des moyens d'application d'une tension de polarisation à l'électrode.

L'électrode peut, dans ce cas, être circulaire ou non.

L'angle que fait l'électrode inclinée avec l'axe de l'enceinte fait que différentes parties de l'anneau qu'elle forme sont à des distances différentes du liquide conducteur ou d'une contre-électrode en contact électrique avec le liquide.

De la manière comparable aux autres modes de mise en oeuvre, un champ électrique dissymétrique peut être provoqué en appliquant une tension entre l'électrode inclinée et une contre-électrode ou une électrode principale de la lentille.

Certains équipements de prise de vue, et notamment des équipements fixes, tels que des caméras de surveillance, sont toujours pareillement soumis à la pesanteur. Un champ électrique dissymétrique de correction peut ainsi être préétabli pour efficacement corriger une éventuelle déformation de la lentille liquide. En revanche, les équipements portables, tels que les appareils photographiques, sont susceptibles d'être utilisés dans différentes positions. L'effet de la pesanteur sur la lentille est donc variable.

Pour tenir compte des variations de l'effet de la pesanteur, la lentille de l'invention peut être équipée de moyens de détection d'une déformation anisotrope du ménisque vers une partie de paroi de l'enceinte. Dans ce cas, les moyens de détection d'une déformation sont reliés aux moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique, de manière à créer un champ présentant une composante dissymétrique s'opposant à la déformation. 111 s'agit, plus précisément d'une composante dans la direction de déformation, et dans un sens s'opposant à la déformation.

Les moyens de détection, associés aux moyens pour créer un champ dissymétrique, constituent un système d'asservissement et de correction automatique. Celui-ci permet de conserver la symétrie de révolution de la lentille de manière à ne pas déformer les images formées à travers la lentille en dépit des mouvements de l'appareil de prise de vue.

Il convient de noter que l'asservissement et la correction de la courbure du 5 numérique de la lentille sont utiles non seulement pour corriger les effets de la gravité mais aussi de toute autre accélération résultant, par exemple, de vibrations ou de mouvements imprimés à un appareil de prise de vue.

Les moyens de détection de la déformation du ménisque peuvent comporter, par exemple, une électrode segmentée disposée autour de l'enceinte et au moins un capacimètre pour mesurer une capacité électrique entre chacun des segments d'électrode et une électrode de référence.

L'électrode de référence est une électrode en contact avec le liquide conducteur ou éventuellement avec une électrode principale. Le liquide conducteur d'une part, et chacun des segments de l'électrode segmentée, d'autre part, constituent respectivement des armatures de condensateurs. Le diélectrique de ces condensateurs comprend la paroi isolante de l'enceinte et une partie du liquide non conducteur.

Ainsi, une déformation du ménisque a pour effet d'augmenter l'épaisseur du diélectrique pour certains des condensateurs et de la réduire pour les autres. Les capacités électriques mesurés sur les segments sont ainsi modifiées par un déplacement dissymétrique du liquide conducteur et permettent ainsi de quantifier la déformation du ménisque. Les mesures capacimétriques fournissent un signal de contrôle des moyens de formation du champ électrique de correction.

Selon une autre possibilité, les moyens de détection de la déformation peuvent comporter au moins une source lumineuse associée à une optique pour diriger des faisceaux de lumière de contrôle à travers la lentille vers un capteur matriciel sensible au déplacement du faisceau de lumière sous l'effet d'une déformation du ménisque. Le capteur matriciel est, par exemple, le capteur d'image d'un équipement de prise de vue pourvu de la lentille. Le capteur est relié aux moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique pour piloter l'application du champ.

Dans ce cas l'effet d'une déformation dissymétrique du ménisque sur la transmission de la lumière est directement utilisée pour apporter la correction nécessaire.

Selon encore une autre possibilité, les moyens de détection d'une déformation du ménisque peuvent comporter un accéléromètre, sensible dans un plan perpendiculaire à l'axe optique de l'enceinte, pour détecter, dans ce plan, une direction de l'accélération, l'accéléromètre étant relié aux moyens d'application d'un champ électrique pour piloter l'établissement d'un champ électrique de correction avec une composante dissymétrique dans la direction de l'accélération de la pesanteur, afin de contrer la déformation du ménisque sous l'effet de l'accélération. L'accélération détectée peut être une accélération quelconque subie par la lentille, et en particulier l'accélération de la pesanteur, c'est-à- dire la gravité.

Les moyens utilisant un accéléromètre ne sont pas des moyens directs de détection de la déformation mais des moyens indirects. Il détectent en effet la cause de la déformation.

En particulier, et de manière simplifiée, en détectant la direction et le sens de la pesanteur, l'accéléromètre permet de déterminer le type de cadrage, en portrait ou en paysage, de manière à adapter en conséquence l'orientation de la dissymétrie du champ électrique appliqué.

Un accéléromètre peut également être prévu avec une sensibilité selon un axe parallèle à l'axe de l'enceinte. L' accéléromètre est alors relié aux moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique, afin de piloter l'amplitude du champ et notamment l'amplitude des tensions de polarisation à appliquer. L'amplitude des tensions est inversement proportionnelle à l'accélération subie par l'accéléromètre selon l'axe de l'enceinte.

En effet, l'amplitude du champ de correction à apporter est maximale lorsque l'axe de la lentille d'un appareil de prise de vue est sensiblement horizontal, car, dans ce cas, la direction de la pesanteur est perpendiculaire à l'axe.

En revanche, lorsque l'axe de la lentille est sensiblement vertical, par exemple lorsque l'appareil est pointé vers le zénith, la pesanteur ne déforme plus de manière dissymétrique le ménisque, et le champ électrique de correction peut être minimal ou nul.

Plusieurs accéléromètres peuvent être utilisés. Toutefois, un accéléromètre à trois axes de sensibilité convient pour fournir les signaux nécessaires pour déterminer à la fois la direction, le sens et l'amplitude de champ dissymétrique nécessaire pour contrer l'accélération subie par la lentille.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence aux figures des dessins annexés. Cette description est donnée à titre purement illustratif et non limitatif.

1 o Brève description des figures

La figure 1 est une représentation schématique simplifiée d'une lentille à focale variable conforme à l'invention, illustrant un premier mode de réalisation.

La figure 2 est une représentation schématique simplifiée d'une lentille à focale variable conforme à l'invention, illustrant un autre mode de réalisation.

La figure 3 est une représentation schématique simplifiée d'une lentille à focale variable conforme à l'invention, illustrant encore un autre mode de réalisation.

La figure 4 est une représentation schématique simplifiée d'une lentille à focale variable conforme à l'invention, illustrant encore un autre mode de 20 réalisation.

La figure 5 est une représentation schématique simplifiée d'une lentille à focale variable conforme à l'invention, illustrant différentes possibilités de contrôle d'un champ électrique de correction.

Description détaillée de modes de mise en oeuvre de l'invention Dans la description qui suit, des partie identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures sont repérées avec les mêmes signes de référence, de manière à faciliter le report entre les images.

La lentille à focale variable de la figure 1 comprend une enceinte 10 en forme de cylindre droit, avec une paroi latérale 12 s'étendant parallèlement à son 30 axe 14, et avec des parois d'extrémité 16, 18 perpendiculaires à l'axe 14.

Les parois d'extrémité sont en un matériau transparent à la lumière et constituent les faces d'entrée et de sortie de la lentille. Les faces d'entrée et de sortie peuvent notamment constituer elles-mêmes des lentilles solides à focale fixe. La paroi latérale 12 est de préférence en un matériau isolant électrique.

Une électrode annulaire 30, formée de plusieurs segments 32 mutuellement isolés, est disposée autour de l'enceinte 10. Les segments sont plus précisément disposés contre la paroi latérale 12 qui sert ainsi de support isolant électrique. Le nombre de segments est de préférence supérieur ou égal à 3.

La lentille contient un premier liquide transparent isolant électrique 20, tel qu'une huile de silicone, ou un alcane, et un deuxième liquide 22, transparent, conducteur électrique, non miscible avec le premier, avec un indice optique différent. Il s'agit, par exemple, d'une solution aqueuse d'un sel ou de tout autre liquide conducteur. De préférence, le premier et le deuxième liquide présentent des densités voisines.

Les liquides forment à leur interface un ménisque 24.

Une contre électrode 34 est disposée sur une paroi d'extrémité 18, ou la constitue, de manière à être en contact électrique avec le liquide conducteur 22. La contre électrode 34 est en un matériau conducteur transparent, par exemple de l'oxyde d'étain-indium (ITO), et recouvre l'ensemble de la paroi 18. Dans d'autres réalisations, elle peut aussi constituer la paroi. Lorsque la contre-électrode est opaque, une ouverture centrale, ou un passage de lumière transparent 36, peuvent être prévus.

L'électrode segmentée 30, en combinaison avec la contre-électrode 34, a un rôle double. Un premier rôle est de créer un champ électrique variable, sensiblement symétrique autour de l'axe 14. Ce champ modifie la mouillabilité des liquides sur la paroi 12 et provoque une déformation uniforme et axialement symétrique du ménisque 24 de manière à modifier la distance focale de la lentille.

Selon une autre réalisation du dispositif, ce premier rôle pourrait être attribuée à une électrode continue, se rajoutant à l'électrode segmentée.

Le deuxième rôle de l'électrode segmentée est de former un champ électrique dissymétrique qui se superpose au champ symétrique existant ou qui le remplace. Le champ électrique dissymétrique peut être utilisé pour provoquer une déformation volontaire du ménisque 24 de manière à le rendre également dissymétrique. Ceci permet de faire pivoter l'axe optique de la lentille par rapport à l'axe de symétrie 14.

Il est également possible d'utiliser le champ dissymétrique pour contrer une force extérieure s'exerçant sur les liquides, et qui tendrait à déformer le ménisque. Dans ce cas, le champ dissymétrique a pour effet de ramener le ménisque dans sa forme symétrique et de contrer les forces ou:les accélérations subies par les liquides.

Les deux fonctions du champ électrique dissymétrique, en l'occurrence la fonction de correction et la fonction de pivotement de l'axe optique peuvent être combinées.

Un module 40 de commande électrique des électrodes est représenté de manière très schématique. Plusieurs sources de tension 42 sont respectivement reliées entre la contre électrode 34 et chacun des segments 32 de l'électrode segmentée. Les sources de tension, variables, permettent de porter les différents segments à différents potentiels.

Dans une réalisation simplifiée, une unique source de tension appliquée sélectivement à l'un des segments, peut suffire à créer un champ dissymétrique. Un nombre plus grand de sources et de segments d'électrode permet, en revanche, de contrôler plus finement le profil du champ dissymétrique.

Une source de tension commune 44, peut aussi être prévue pour décaler globalement le potentiel des segments de l'électrode segmentée et ainsi contrôler la courbure du ménisque et la distance focale de la lentille.

Enfin, des tensions peuvent être appliquées directement entre les segments de l'électrode segmentée, comme le montre une source de tension 46 représentée en trait discontinu.

Il convient de noter que la polarité des sources de tension représentées sur la figure ne sont données qu'à titre d'exemple et qu'elles peuvent, le cas échéant 30 être inversées.

La figure 2 montre une deuxième possibilité de réalisation d'une lentille conforme à l'invention.

Une source de tension variable est connectée entre la contre-électrode 34 et une électrode annulaire principale.

L'électrode principale, continue, est disposée sur le coté latéral de l'enceinte et permet de créer un champ électrique symétrique ajustable pour commander le réglage de la distance focale de la lentille.

La contre électrode est formée sur l'une des parois d'extrémité 16. Elle est en contact électrique avec le liquide conducteur.

Une électrode radialement segmentée 31, est disposée sur la paroi d'extrémité opposée 18. Elle est ménagée de préférence sur un côté extérieur de la paroi, de manière à rester isolée électriquement des liquides contenus dans l'enceinte.

Les segments, 32 de l'électrode 31 sont disposées autour d'un passage 36 pour la lumière. Ceci permet d'utiliser un métal opaque pour leur réalisation.

Les sources de tension 42 du module de commande électrique 40 sont reliées entre l'électrode principale et les segments de l'électrode segmentée de manière à ajouter (ou soustraire) les tensions sélectives à la tension de la source de tension commune 44.

La figure 3 illustre, de manière simplifiée, encore une autre possibilité de réalisation des moyens d'application d'un champ dissymétrique. La paroi latérale 12 de l'enceinte 10 est entourée par des électrodes annulaires continues 60, 62 mutuellement isolées. Cependant, celles-ci ne s'étendent pas perpendiculairement à l'axe de l'enceinte mais selon des plans qui font un angle différent de 90 avec cet axe. Les électrodes annulaires inclinées sont reliées à un module 40 comparable à celui des figures précédentes pour porter les électrodes à divers potentiels électriques par rapport à une contre-électrode ou une autre électrode prise comme référence.

Une seule électrode annulaire inclinée peut suffire à induire un champ 30 dissymétrique. Toutefois, une pluralité de telles électrodes, avec des angles d'inclinaisons différentes sont de préférence prévues.

Pour des raisons de simplification, la ou les électrodes principales destinées à produire un champ symétrique sont également omises sur la figure. De telles électrodes sont toutefois prévues pour la commande de la distance focale.

De manière comparable à la figure 3, la figure 4 montre encore une autre possibilité de réalisation de la lentille. Les électrodes 64, 66 annulaires ne sont plus inclinées par rapport à l'axe 14 de l'enceinte mais perpendiculaire à celui-ci. En, revanche les électrodes 64, 66 sont décentrées. Il s'agit en l'occurrence d'électrodes circulaires dont le diamètre est supérieur à celui de l'enceinte et dont le centre de symétrie est décalé par rapport à l'axe 14 de l'enceinte. Ainsi, lorsqu'une différence de potentiel est appliquée entre une électrode décentrée et une électrode de référence, de la manière déj à décrite, un champ électrique dissymétrique est créé. A titre de variante, les électrodes 64, 66 peuvent être non pas circulaires mais présenter une excentricité.

Quelque soit le mode de réalisation de la lentille, les moyens de création d'un champ dissymétrique, et le module de commande électrique 40 peuvent être pilotés pour pointer l'axe optique de la lentille vers une région d'intérêt d'une image saisie par un capteur à travers cette lentille. Les mêmes moyens peuvent aussi être pilotés pour contrer une éventuelle déformation du ménisque, sous l'effet de la pesanteur sur les liquides ou sous l'effet d'une accélération. Dans ce cas des moyens spécifiques sont prévus pour établir la direction et le sens du champ de correction àapporter. La figure 5 illustre de tels moyens qui peuvent être mis en oeuvre séparément ou en combinaison.

Un premier moyen est destiné à détecter une déformation du ménisque. Il comprend une électrode segmentée circulaire 33 s'étendant autour de la lentille, en contact avec la paroi de l'enceinte, dans une région avoisinant le liquide isolant de la lentille. Il s'agit d'une électrode tout à fait similaire à l'électrode segmentée 30 décrite en référence à la figure 1 pour l'application d'un champ dissymétrique. Elle est désignée par électrode capacimétrique .

Chaque segment de l'électrode capaciLmétrique 33, est reliée à un capacimètre 70. Le capacimètre 70 mesure une capacité électrique entre chaque segment de l'électrode 33 et une contre-électrode 34 en contact avec le liquide conducteur. Chaque segment de l'électrode capacimétrique constitue en effet une armature d'un condensateur dont la deuxième armature est le liquide conducteur, et dont le liquide isolant est le diélectrique. La paroi isolante de l'enceinte fait également partie du diélectrique dans ce cas.

Lorsque le ménisque se déforme en direction d'un ou de plusieurs segments, le liquide conducteur s'approche de ce segment et l'épaisseur du diélectrique diminue localement. La capacité électrique mesurée sur les segments d'électrode concernés augmente par conséquent, tandis qu'elle diminue sur les segments situés à l'opposé.

Les mesures effectuées par le capacimètre sur les différents segments sont converties en un signal de commande. Le signal est fourni au module de commande électrique 40 pour piloter les tensions appliquées à l'électrode segmentée 30 en vue de la création d'un champ dissymétrique de correction. Un champ plus intense est, par exemple, appliqué dans les régions ou la capacité électrique mesurée est plus faible.

La figure 5 représente l'électrode capacimétrique 33, l'électrode segmentée 30 pour la formation d'un champ dissymétrique et une électrode principale 50 pour l'application d'un champ électrique symétrique. Il convient de noter toutefois qu'une unique électrode segmentée peut servir pour les trois fonctions ou pour deux des trois fonctions.

Un autre moyen destiné à détecter une éventuelle déformation du ménisque comprend un capteur d'image 80 disposé à l'arrière de la lentille. Il s'agit, par exemple, d'un capteur matriciel du type équipant les appareils photographiques numériques. Au capteur sont associés un ou plusieurs systèmes optiques 82 disposés sur un côté opposé de la lentille projetant l'image d'un objet éclairé, par exemple une source de lumière, au travers de la lentille sur le capteur 80. Dans l'exemple de la figure 5, le capteur d'image est situé au voisinage de la paroi d'extrémité 18 tandis que deux systèmes optiques 82 sont situés au voisinage de la paroi d'extrémité 16 de la lentille. Les systèmes optiques projettent par exemple l'image d'une source lumineuse uniforme sur le capteur au travers de la lentille, de manière à former un spot.

Lorsque le ménisque 24 se déforme, comme le montre la figure 5, un spot lumineux projeté sur le capteur 80 se déplace. La direction et l'amplitude du déplacement du spot sont pris en compte pour fournir un signal de correction au module de commande électrique 40. Dans un appareil photographique, la mesure du déplacement du spot est effectuée périodiquement, et de préférence juste avant chaque prise de vue, pour déterminer les corrections nécessaires.

Le système optique 82 peur avantageusement être réalisé à partir d'une source laser.

Un troisième moyen, utilisable pour établir un éventuel champ de correction, détecte de manière indirecte d'éventuelles déformations du ménisque. Il s'agit d'un accéléromètre 90. L'accéléromètre présente trois axes de sensibilité distincts, préférentiellement normaux entre eux. L'accéléromètre délivre un signal de mesure pour chaque axe. Il est sensible non seulement à l'accélération de la pesanteur mais aussi aux accélérations artificielles imposées par l'utilisateur à l'équipement pourvu de la lentille. Une première combinaison linéaire des signaux selon chaque axe est utilisée pour déterminer l'accélération selon un plan perpendiculaire à l'axe de l'enceinte. Une deuxième combinaison linéaire est utilisée pour déterminer l'accélération selon:l'axe de l'enceinte. Le choix des combinaisons linéaires dépend de l'orientation des axes de sensibilité par rapport à l'axe 14 de l'enceinte de la lentille. Lorsque l'un des axes de sensibilité est parallèle à l'axe de l'enceinte, le signal de cet axe peut être utilisé directement pour piloter l'intensité du champ de correction. Les axes perpendiculaires sont alors utilisés pour fixer la direction et le sens du champ de correction dissymétrique. Documents cités (1) EP-B-1 019 758 (2) WO-03/069380

Claims (11)

REVENDICATIONS

1 - Lentille à focale variable avec - une enceinte (10) présentant une symétrie de révolution autour d'un axe (14) et contenant un premier (20) et un deuxième (22) fluides transparents, d'indice optique différent, non miscibles de manière à former un ménisque (24), et présentant des conductibilités électriques différentes, et - des moyens (30, 40, 50, 60, 62, 64, 66) pour modifier la courbure du ménisque, caractérisé en ce que les moyens pour modifier la courbure du ménisque comportent des moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique par rapport à l'axe de ladite enceinte.

2 - Lentille à focale variable dans laquelle les moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique comportent au moins une électrode (30, 31), radialement segmentée autour de l'enceinte, et des moyens (40, 42, 46), d'application sélective d'au moins une tension de polarisation à au moins un segment (32) de l'électrode.

3 - Lentille selon la revendication 2, comprenant une contre électrode (34) 20 associée à l'électrode radialement segmentée.

4 - Lentille selon la revendication 2 dans lequel l'électrode segmentée (30) est circulaire et disposée autour de l'enceinte de manière centrée sur l'axe de l'enceinte.

- Lentille selon la revendication 2, dans lequel l'électrode segmentée est disposée contre une paroi (12) de l'enceinte perpendiculaire à l'axe (14) de l'enceinte.

6 - Lentille selon la revendication 1 comprenant en outre un moyen (44, 50) d'application d'un champ électrique symétrique selon l'axe de l'enceinte.

7 - Lentille à focale variable selon la revendication 1, dans laquelle les moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique comportent au moins une électrode annulaire (64, 66), décentrée par rapport à l'axe (14) de l'enceinte, et 5 des moyens (40) d'application d'une tension de polarisation à l'électrode annulaire.

8 - Lentille à focale variable selon la revendication 1, dans laquelle les moyens d'application d'un champ électrique comportent au moins une électrode annulaire (60, 62), s'étendant autour de l'enceinte selon un plan formant un angle différent de 90 avec l'axe de l'enceinte, et des moyens (40) d'application d'une tension de polarisation à l'électrode.

9 - Lentille selon la revendication 1, comprenant en outre au moins un accéléromètre sensible à des accélérations selon un plan perpendiculaire à l'axe (14), l'accéléromètre étant relié aux moyens d'application d'un champ électrique pour piloter l'établissement d'un champ électrique de correction avec une composante dissymétrique, afin de contrer une déformation du ménisque sous l'effet de l'accélérateur.

- Lentille selon la revendication 9, comprenant au moins un accéléromètre sensible selon un axe parallèle à l'axe (14) de l'enceinte, dans lequel l'accéléromètre est relié aux moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique, pour piloter l'amplitude dudit champ dissymétrique.

11 - Lentille selon la revendication 1, comprenant en outre des moyens (70, 80) de détection d'une déformation anisotrope du ménisque vers une partie de paroi de l'enceinte, et dans lequel les moyens cle détection d'une déformation sont reliés aux moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique, de manière à créer un champ présentant une composante dans la direction de déformation, et dans un sens s'opposant à la déformation.

12 - Lentille selon la revendication 11, dans lequel les moyens de détection de la déformation du ménisque comportent une électrode segmentée (33) disposée autour de l'enceinte et au moins un capacimètre (70) pour mesurer une capacité électrique entre chacun des segments d'électrode et une électrode de référence.

13 - Lentille selon la revendication 11, dans 1equel les moyens de détection de la déformation comportant au moins une source lumineuse (82) pour diriger un faisceaux de lumière de contrôle à travers la lentille, et un capteur matriciel (80) sensible au déplacement du faisceau de lumière sous l'effet d'une déformation du ménisque, le capteur étant relié aux moyens d'application d'un champ électrique dissymétrique pour piloter l'application du champ.