The Canon Frontier 2015

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CANON :
HORIZONS
2015/2016
L’actualité de la technologie et de la R&D
Table des matières
Technologies phares de Canon aujourd’hui ∙ ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 3
À la une : Table ronde entre les photographes professionnels et les
ingénieurs
De l’outil au partenaire
— Des technologies innovantes au service des professionnels ∙∙∙∙∙∙ 5
Canon ouvre de nouveaux horizons technologiques
Au service de l’industrie et de la production
Réalité mixte ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 13
Vision artificielle 3D de Canon ∙ ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 17
Nanolithographie ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 19
Impression numérique de production ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 21
Au service de la médecine et de la santé
DR (Digital Radiography) et OCT (Optical Coherence Tomography) ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 23
Imagerie térahertz / tomographie photo-acoustique∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 25
Au service de la protection et de la sécurité
Caméras réseau ∙ ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙27
Des capteurs CMOS révolutionnaires ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 29
Les technologies de pointe au service de la société humaine
Télescope géant TMT ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 33
Le Projet Tsuzuri ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 35
Technologie d’acquisition et de restitution de l’aspect des matériaux ∙∙∙∙∙∙∙ 36
La défense de la marque Canon dans le monde
Design Canon ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 39
Activités de propriété intellectuelle ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 43
R&D mondiale ∙ ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 45
Créer du neuf
Donner naissance
à l’innovation
Les nouveaux rêves prennent vie à travers les nouvelles technologies. Canon, avec son
ADN d’entreprise axé sur la technologie, a généré une valeur unique en fusionnant
une multitude d’idées et de technologies. Ces technologies époustouflantes et
impressionnantes trouvent leur origine dans la passion et la vision des ingénieurs du
groupe, lesquels s’emparent de défis apparemment insurmontables. En s’aventurant dans
des domaines inexplorés et en créant des innovations technologiques, Canon souhaite
contribuer à enrichir le quotidien de l’humanité.
CANON : HORIZONS 2015/2016
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Technologies phares de Canon aujourd’hui
Technologies innovantes au service des modes de vie, de l’activité économique et de l’industrie
Équipements ophtalmiques
Appareils photo reflex numériques
à usage professionnel
Professionnels
Caméras cinéma numériques
Équipements Broadcast
Systèmes de radiographie
numérique
Caméscopes numériques
à usage professionnel
Écrans à usage professionnel
Imprimantes jet d’encre photo professionnelles
Objectifs interchangeables
Systèmes de production
Technologies d’assemblage
Technologies de mesure et
d’inspection
Technologies d’usinage
Technologies d’équipements de
production et de procédés
Automatisation
Matériaux pour l’optique
Toners et encres
Technologies
d’ingénierie de
Matériaux pour
l’électronique
production
Matériaux pour le domaine
médical et biomatériaux
Technologies
Matériaux hautement
fonctionnels
des matériaux
Nanomatériaux
Système d’exploitation et
logiciels médiateurs
Contrôleurs
IP
Informatique via le cloud
Substrats
LSI et PKG
Technologies des
communications
Ingénierie logicielle
et matérielle
Technologies
de
périphériques
Éléments de traitement d’image
Éléments d’affichage
Miniaturisation
Technologie MEMS
Scanners d’image
Appareils photo numériques compacts
Particuliers
Connect Station
Imprimantes photo
compactes
Appareils photo numériques
compacts à objectifs
interchangeables
Appareils photo reflex
numériques
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Imprimantes jet d’encre
Caméscopes numériques
Depuis plus de 70 ans d’histoire de Canon, la priorité à la technologie a fait partie intégrante de l’ADN du groupe et constitue la source de ses
technologies innovantes. Les technologies clés exclusives développées par le groupe au fil des années ont abouti à la création de huit domaines
de R&D, lesquels incluent les technologies optiques et les technologies de communication basées sur l’image. Le groupe segmente ses activités
de produits et services en quatre principaux pôles d’utilisation : professionnels, particuliers, bureautique et industrie. Porté par la volonté de créer
de nouvelles technologies et nouveaux produits uniques en leur genre, Canon associe la créativité de ses ingénieurs avec les technologies clés du
groupe pour générer une valeur sans précédent.
pour petites structures et
travail à domicile (SOHO)
Calculatrices
grand format
Périphériques
multifonctions d’entreprise
Services de documents
basés sur le cloud
Bureautique
Solutions logicielles
Scanners de documents
Cartouches de toner
Conception optique
Mesure optique
Éléments optiques
Théorie optique
Analyse optique
Technologies
optiques
Technologies
de machine et
de commande /
contrôle
Technologies de
communication
basée sur
l’image
Technologies
d’impression
Télécopieurs
Imprimantes laser
multifonctions
Projecteurs multimédias
Imprimantes laser
Conception mécanique
Contrôle mécanique
Contrôle et commande
d’équipements de
précision
Dispositifs mécatronique
Imprimantes photo de production
Traitement d’image haute
qualité
Traitement et retouche
d’image
Codage d’image
Traitement des
informations d’image
Domaines R&D
Microsoudeuses de
puces
Caméras réseau
Systèmes de vision artificielle 3D
Caméras industrielles
Imprimantes à alimentation
continue à grande vitesse
Procédés de formation d’image
Conception optimale de modules et
systèmes
Équipements de fabrication d’écrans
Organic LED (OLED)
Composants
Équipements lithographiques
à semi-conducteurs
Imprimantes d’étiquettes
couleur /
cartes couleur
Industrie
Technologies clés
Systèmes de réalité mixte (RM)
Équipements lithographiques pour écrans plats
Terminaux
portables
Équipements de dépôt de
couches minces sous vide
Systèmes d’impression de production numérique
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À la une : Table ronde entre les photographes professionnels et les ingénieurs
De l’outil au partenaire
— Des technologies innovantes au service
des professionnels
Le « choc » des prises de vue à 12 images par
seconde — Les exigences de performances de la
photographie sportive
Hayao Ozu : Aujourd’hui, j’aimerais avoir votre opinion de
professionnels sur la technologie incorporée dans nos appareils photo
et imprimantes. M. Mizutani, en votre qualité de photographe sportif,
pouvez-vous commencer par nous expliquer le type de performances
qui vous semblent importantes pour un appareil photo ?
Takahito Mizutani : La technologie autofocus (AF) revêt une
importance exceptionnelle dans la photographie sportive. À cet
égard, l’EOS-1D X est, sans conteste, formidable par sa capacité à
capturer instantanément les sujets. La réactivité d’un système AF
d’appareil photo est critique lorsque vous essayez de capturer et
« figer » un mouvement rapide. Avec l’EOS-1D X et sa capacité de
12 images par seconde, je saisis toujours l’instant précis souhaité,
de sorte que l’appareil me donne exactement ce dont j’ai besoin.
J’ai été « soufflé » par le mode rafale à 12 images par seconde.
Cela stimule véritablement mes sens photographiques.
Ozu : Bien, nous venons d’entendre des éloges de notre technologie
AF rapide et fluide. M. Hiramatsu, sur quels points avez-vous mis
particulièrement l’accent lors du développement de l’appareil ?
Makoto Hiramatsu : En se basant sur les concepts de rapidité, de
facilité d’utilisation et de qualité élevée des images, nous avons
insisté fortement, pendant le processus de développement, sur la
concrétisation de tout ce que les utilisateurs attendent d’un appareil
Photographe sportif
Takahito
Mizutani
Né à Tokyo en 1968. Photographe sportif. A remporté
la deuxième place au concours photo international des
championnats du monde de ski alpin de Saalbach-Hinterglemm
en 1991. A remporté le Prix du concours de la photo sportive de
l’Association Japonaise de la Presse Sportive en 1997. Membre
de l’Association Japonaise de la Presse Sportive (AJPS) et de
l’Association Internationale de la Presse Sportive (AIPS).
Photographe officiel de l’équipe de rugby Canon Eagles
depuis 2012.
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photo. En examinant nos technologies d’appareil photo, le premier
élément est l’objectif à travers lequel la lumière pénètre dans
l’appareil. Vient ensuite notre capteur CMOS propriétaire, qui
capture la lumière et la convertit en signaux, puis le processeur
d’image DIGIC, qui effectue le traitement des signaux.
L’obtention d’une qualité d’image élevée requiert un faible
niveau de bruit et une résolution élevée. En particulier, la grande
surface par pixel des capteurs CMOS grand format de 35 mm aboutit
à une image de qualité supérieure avec un bruit plus faible. Il exploite
aussi efficacement toutes les performances des objectifs Canon.
Une évolution supplémentaire de la mise au point rapide et
fluide a été possible à travers la technologie Dual Pixel CMOS AF,
qui utilise une nouvelle structure de capteur CMOS.
Une technologie de pointe également au niveau
des objectifs
Ozu : La technologie Dual Pixel CMOS AF a amélioré les aspects
vitesse et facilité d’utilisation
de la prise de vue vidéo. Elle a
aussi abouti à la gamme de
caméras cinéma numériques du
système Cinema EOS désormais
employées par les réalisateurs de
films hollywoodiens, n’est-ce pas ?
(Cf. page 41.)
M. Mizutani, quelle est votre
appréciation des objectifs
EOS-1D X
interchangeables de Canon ?
Photographe de paysages
Michiko
Yone
Née à Tokyo en 1967. Photographe de paysages.
Ouvre le bureau de photographie Y-one Michiko Yone en 2004.
Crée des œuvres expressives et oniriques, et continue son travail
photographique mettant en avant la beauté des forêts et des
paysages colorés du Japon. Est devenue la première femme
à recevoir le Prix Shinzo Maeda en 2004 (12e Shinzo Maeda
Awards). Membre de la Japan Professional Photographers
Society (JPS) et de la Photographic Society of Japan (PSJ).
Photographe animalier
Takayuki
Maekawa
Né à Tokyo en 1969. Photographe animalier.
Cet autodidacte commence à prendre des photos vers l’âge de
26 ans et devient un photographe animalier freelance en 2000.
Il photographie des animaux sauvages dans leur habitat
naturel et ses œuvres sont publiées dans des magazines et
des ouvrages, ou sont exposées.
Gagnant du Newcomer’s Award de la Photographic Society of
Japan en 2008. Gagnant du Grand prix du 1er Nikkei National
Geographic Photo Prize.
Mizutani : J’ai constaté des avancées considérables aussi dans
les objectifs. La première fois que j’ai tenu un EF 400mm f/2.8L IS
II USM entre les mains, j’ai été réellement surpris de sa légèreté
par rapport au modèle précédent. Grâce à cet objectif, je peux
désormais réaliser les clichés qui me tenaient à cœur. Il devient un
« partenaire » dont je ne peux me passer.
Les grands capteurs d’image décuplent l’expressivité
des photographes
Shingo Hayakawa : Chez Canon, nous utilisons un simulateur
optique mis au point en interne lors du développement des
objectifs EF. Outre la conception optique des objectifs, nous
utilisons le simulateur pour évaluer la qualité d’image du produit
dans son ensemble, y compris les capteurs et le processeur
d’image. Le simulateur permet aussi d’anticiper la variabilité de la
production pendant la phase de conception. De même, en termes
de conception mécanique, les simulations réalisées au cours de
la phase de conception rendent possibles des objectifs à la fois
robustes et légers. De telles technologies de simulation nous ont
permis d’alléger considérablement l’EF 400mm f/2.8L IS II USM par
rapport à d’autres super-téléobjectifs de qualité élevée.
Canon a toujours eu le souhait de réaliser des « premières
mondiales » et les « meilleures solutions au monde ». En restant
fidèles à cet état d’esprit, nous avons mis au point différents
lentilles et objectifs distinctifs, notamment les lentilles DO légères
et compactes, ainsi qu’un super-téléobjectif avec multiplicateur
de focale intégré.
Michiko Yone : La première fois que j’ai utilisé l’EOS-1D X, j’ai pu
ressentir toute la qualité du rendu d’image. Il y avait un arc-en-ciel
se reflétant sur une fine pellicule de glace. La délicatesse de cette
fine couche de glace, ainsi que les dégradés parfaits des couleurs
et tonalités de l’arc-en-ciel étaient clairement visibles. Lorsque nous
parlons de « haute résolution » ou de « qualité élevée d’image »,
nous avons souvent tendance à penser en termes de nombre de
pixels. Mais cela m’a fait réaliser que la qualité d’image n’est pas
seulement une question de nombres.
L’appareil photo comporte aussi une nouvelle fonction Digital
Lens Optimizer, qui réduit la diffraction. Elle permet une très grande
netteté des bords des détails. Il était fréquent d’avoir une sensation
de flou et de mollesse dans certaines zones, mais ce n’est plus le
cas ! Cette amélioration est très appréciable.
Ozu : Mme Yone, votre travail est réputé pour son expression créative de
l’exquise beauté et des couleurs des paysages naturels japonais. Quelle
est votre impression concernant les appareils photo et objectifs Canon ?
Des images haute résolution et de qualité élevée via
la technologie de réduction du bruit
Ozu : Je suis certain qu’il a fallu surmonter différents défis pour
aboutir à des images haute résolution et de qualité élevée.
M. Hiramatsu, pouvez-vous nous parler de certains d’entre eux ?
Animateur
Développement d’appareils photo
Hayao Ozu
Makoto Hiramatsu
RDT Strategic Center
Image Communication Products Operations
Développement d’objectifs
Développement de jet d’encre
Shingo Hayakawa
Hiroshi Tajika
Image Communication Products Operations
Inkjet Products Operations
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« Les appareils photo et objectifs Canon sont tout
simplement incroyables.
La mise au point est instantanée. »
—
Takahito Mizutani
Hiramatsu : Voyons voir. Ah oui, je me souviens d’un défi.
L’amplification du signal par pixel n’est pas simplement une
affaire d’augmentation de la taille du capteur. Nous avons été
en mesure d’obtenir une large plage dynamique pour le capteur
proprement dit et d’améliorer significativement le rapport
signal-bruit via une technologie de traitement fin au sein du
capteur CMOS et par une réévaluation des technologies de
circuit, notamment la technologie de réduction de bruit des
circuits de lecture.
De même, si vous utilisez le traitement de réduction du bruit
pour améliorer la sensibilité, vous perdez normalement une
quantité significative des détails d’image. Une des principales
caractéristiques de notre capteur CMOS est le fait que nous
avons pu préserver la qualité d’image fonctionnelle, même à une
sensibilité ISO standard de 51200. Tout cela peut sembler facile,
mais cela nous a amenés à relever un certain nombre de défis.
Une technologie d’objectif assurant un rendu clair
Ozu : Mme Yone, que pensez-vous des objectifs EF ?
Yone : Ma première impression de l’EF 24-70mm f/2.8L II USM a été
sa clarté exceptionnelle. J’apprécie réellement la clarté du rendu
obtenu. Avec l’angle de champ large de 24 mm, vous pouvez réaliser
des prises de vue réellement dynamiques. Et comme la plage s’étend
jusqu’à 70 mm, l’objectif convient à une multitude de situations et est
suffisamment flexible pour une utilisation comme objectif standard.
Ozu : M. Hayakawa, que pensez-vous de ce retour de la part d’un
photographe professionnel ?
Hayakawa : Dans la mesure où j’ai pris part au développement de
l’objectif, je suis ravi. Pour obtenir des images à contraste élevé et
de haute résolution sur toute la
zone d’image, nous avons utilisé
efficacement des éléments
asphériques ultra-précis, lesquels
corrigent
largement
les
phénomènes fréquemment
associés aux objectifs grand angle,
notamment
l’aberration
chromatique ainsi que différentes
aberrations qui affectent la qualité
de l’image en périphérie.
De même, grâce à la technologie
de revêtement améliorée, nous
avons
pu
supprimer
complètement les halos et images
fantômes ce qui, en association
avec la correction des aberrations,
a rendu possible la « clarté
exceptionnelle » qui vient d’être
mentionnée.
Photo par Takahito Mizutani
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Capteur CMOS
CMOS AF Dual Pixel
Outre les capteurs CMOS utilisés dans ses
appareils photo numériques du commerce,
Canon met aussi au point des capteurs
CMOS à très haute sensibilité, servant à
réaliser des images de très haute résolution.
Le groupe a développé avec succès un
capteur CMOS de près de 20 cm carré,
lequel figure parmi les plus grands au
monde, ainsi qu’un capteur CMOS ultrahaute résolution de 120 mégapixels, chaque
pixel ayant une surface de 2,2 μm carré.
Cette technologie de mise au point
automatique emploie un nouveau
capteur CMOS sur lequel tous les pixels
efficaces sont utilisables pour l’imagerie
et pour l’autofocus à détection de phase.
La technologie Dual Pixel CMOS AF
procure une amélioration spectaculaire
des performances de l’AF pendant les
prises de vue en mode Live View et lors
des séquences filmées, tout en offrant des
performances de suivi exceptionnelles.
Le revêtement SWC est une
technologie originale de Canon
conçue pour améliorer davantage
les performances des images.
À la une :
« Les objectifs restituent fidèlement ce que je vois pendant
mes prises de vue et la texture réaliste des impressions est tout
bonnement incroyable. »
—
Michiko Yone
Il utilise un nombre incalculable
de nanostructures alignées sur
la surface de la lentille pour
réduire au minimum la réflexion
sous différents angles incidents.
L’évolution des lentilles
pour atteindre les étoiles
Ozu : Les lentilles de Canon
ont véritablement évolué, mais
en changeant légèrement
d’angle de vue, saviez-vous
que notre technologie de
lentille cherche désormais
à atteindre les étoiles ? Nous
avons utilisé les technologies
optiques développées pour nos
équipements lithographiques
pour écrans plats et à semiconducteurs afin de créer des
lentilles asphériques de grand
diamètre. La technologie de
mesure employée pour ces
lentilles asphériques a aussi été adoptée pour le système de lentille
de correction du foyer Newton sur le télescope Subaru installé
sur l’île d’Hawaii. Mais le point culminant de ces technologies
est la production du miroir primaire du télescope TMT (Thirty
Meter Telescope), lequel a été annoncé à l’automne 2014 et est
un projet soutenu par Canon.
(Cf. page 33.)
Que pensez-vous de tout
cela ? Les photographes
professionnels tels que
vous ont des compétences
réellement impressionnantes,
mais ne pensez-vous pas que
l’innovation technologique
de Canon est tout aussi
impressionnante ? (Rires)
Segment du miroir primaire multi-
Photo par Michiko Yone
Conçus pour supporter les conditions extrêmes —
Des équipements photo tous temps
Ozu : Maintenant, voici une question pour M. Maekawa. En tant que
photographe animalier, vous avez toujours l’impression de travailler
dans des conditions extrêmes. Pouvez-vous m'en dire plus ?
Takayuki Maekawa : Lorsque vous photographiez le monde animalier,
vous êtes confronté à toutes sortes d’environnements de prise de vue.
Rien que le fait de s’approcher de l’animal peut constituer un défi.
Les conditions peuvent être polaires, avec des températures très en
dessous de zéro, ou vous pouvez travailler dans la chaleur torride d’une
forêt équatoriale. Cela représente des écarts de température d’environ
80 ºC (176 ºF) en fonction de la saison, de sorte que l’équipement photo
doit être capable de supporter des conditions extrêmes. Je n’emporte
avec moi que l’équipement dans lequel je peux avoir confiance. Et c’est
segments du TMT
Lentilles DO (diffringentes)
Objectif avec multiplicateur de focale intégré
Les lentilles DO utilisent les modèles de
dispersion chromatique opposés des
systèmes optiques réfractifs et diffringents
pour supprimer l’aberration chromatique.
Elles permettent des réductions
significatives de la taille et du poids des
téléobjectifs. Le système de lentilles DO
emploie une structure multicouche qui
combine des éléments de lentille avec
des réseaux de diffraction sur leur surface,
lesquels sont collés les uns à côté des autres.
Ce téléobjectif à haute qualité d’image
intègre un multiplicateur de focale,
autrement dit un objectif secondaire
normalement intercalé entre l’objectif
principal et l’appareil photo. L’innovation
permet aux utilisateurs d’étendre la plage
de longueur de focale de 200–400 mm
à 280–560 mm en toute simplicité, sans
changer d’objectifs.
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« Je n’emporte avec moi que l’équipement dans lequel je peux avoir
confiance. Et je crois que c’est grâce à l’évolution du matériel que
je peux créer de nouvelles œuvres qu’il m’aurait été impossible de
réaliser par le passé. »
—
Takayuki Maekawa
grâce à l’évolution du matériel que je peux créer de nouvelles œuvres
qu’il m’aurait été impossible de réaliser par le passé.
Ozu : Vous travaillez donc dans certains environnements
particulièrement difficiles. M. Hayakawa, en matière de développement
d’appareils photo sur lesquels les photographes professionnels peuvent
compter, quel type d’efforts la société Canon effectue-t-elle ?
Hayakawa : Pendant le développement, nous avons toujours à l’esprit
que les opportunités de prise de vue peuvent se présenter à tout
moment, indépendamment de l’environnement. Nombre de nos
super-téléobjectifs et objectifs L (Luxury) offrent une protection contre
la poussière et l’humidité au niveau des assemblages et des pièces en
mouvement, notamment des bagues et boutons. Mais ce n’est pas tout.
Nous réalisons aussi des tests rigoureux de qualité, de résistance et
de durabilité qui reproduisent une utilisation sur le long terme. Grâce
à un contrôle qualité draconien, qui inclut la capacité de supporter
quasiment n’importe quel environnement, nous visons à garantir
que chaque objectif est capable d’offrir ses performances optimales.
Des technologies d’impression qui reproduisent la
texture et le dégradé de la photographie argentique
Ozu : Notre discussion, jusqu’à présent, a porté sur les
appareils photo et objectifs, mais j’aimerais maintenant passer
aux périphériques de sortie. Mme Yone, quelle est votre
appréciation des imprimantes professionnelles de Canon ?
Yone : Lorsque j’ai utilisé la PIXMA PRO-1, j’ai pensé que les imprimés
véhiculaient parfaitement une sensation de profondeur et de
réalisme. En examinant la richesse des textures, des dégradés et
des teintes, elles étaient restituées de manière très réaliste sur les
imprimés. J’étais très satisfaite des résultats.
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pas les impressions jet d’encre comme des photos tant qu’ils
n’obtiendraient pas la même qualité d’image qu’avec des photos
argentiques. Par conséquent, nous devions nous poser la question
de la méthode pour y parvenir. Un indice nous a été fourni par la
passion qu’ont les photographes professionnels de la photo en noir
et blanc. Nous avons examiné soigneusement les photos en noir et
blanc et nous avons converti nos constatations en technologie de
traitement d’image numérique au moyen de nos travaux de recherche.
Cinq des douze couleurs d’encre utilisées sur la PIXMA PRO-1 sont
différents niveaux de noir. Cela permet une meilleure densité du
noir et un meilleur brillant pour des impressions monochromes
de qualité supérieure, et cela a aussi permis d’améliorer la stabilité
des couleurs. Je ne pense pas qu’une personne voyant une photo
imprimée pour la première fois sera capable de faire la distinction
avec une photo argentique.
Yone : Vous savez, cela élargit la richesse du processus créatif.
Tajika : En fait, la gamme PIXMA PRO ne se contente pas d’atteindre
une qualité élevée d’image. Elle permet aussi l’impression sur différents
types de papier, notamment le papier japonais washi, au cas où un
photographe aurait le sentiment que ce support serait adapté à la
vision qu’il se fait de l’œuvre à réaliser. Ce n’est pas quelque chose
qui pourrait être réalisé facilement avec des photos argentiques. Par
conséquent, je pense que cette imprimante rend plus accessible la
création de photos hautement artistiques.
Ozu : Avez-vous un centre unique de développement des nouvelles
technologies chez Canon ?
Hiroshi Tajika : Merci ! J’étais chargé du développement, je suis
donc ravi de cet avis. Pendant le
développement de la série PIXMA
PRO, nous avons rencontré à
maintes reprises des photographes
professionnels. À chaque occasion, ils
PIXMA PRO-1
nous disaient qu’ils ne considéreraient
Tajika : Un des aspects qui démarque Canon est le fait d’avoir des
technologies d’appareil photo, d’imprimante et d’écran. Et nous
mettons en œuvre différentes initiatives qui nous permettent
d’exploiter ces forces. Par exemple, les appareils photo Canon
incorporent un programme intitulé Styles d’image. Pour les nouveaux
produits lancés à partir de 2015, nous avons ajouté une technologie
qui coordonne avec l’imprimante les données couleur de l’appareil
photo, lesquelles sont soigneusement ajustées en fonction de chaque
ensemble de conditions de prise de vue. Chez Canon, nous accordons
une grande importance à la mise en place d’un workflow homogène,
de l’acquisition jusqu’à la restitution. Nous sommes convaincus que
Digital Lens Optimizer
SWC (Subwavelength Structure Coating)
La fonction innovante Digital Lens
Optimizer offre les caractéristiques
optiques idéales pour des images RAW en
compensant l’aberration des lentilles et
d’autres effets impactant négativement les
données photos. Les facteurs contribuant à
la détérioration de l’image optique lorsque
la lumière traverse la lentille vers l’élément
de traitement d’image sont convertis en
fonctions mathématiques (fonctions de
transfert optique), et sont corrigés via
l’application de fonctions inverse.
Cette technologie de revêtement innovante
est constituée d’un nombre incalculable de
nanostructures triangulaires. Plus petites
que la longueur d’onde de la lumière visible,
elles sont alignées sur la surface de la
lentille pour contrôler la réflexion de la
lumière sous tous les angles en changeant
constamment l’indice de réfraction de
celle-ci. Le revêtement spécial est efficace
pour réduire au minimum le halo et les
images fantômes.
À la une :
les photos en sortie constituent
la synthèse ou la forme finale
résultant de l’association de ces
différentes technologies.
Ozu : Comme vous le savez, nous
avons aussi les imprimantes
jet d’encre grand format
imagePROGRAF,
lesquelles
peuvent imprimer sur des supports
jusqu’à 60 pouces de large, ou
encore l’imprimante photo de
production DreamLabo 5000.
Tajika : Vous avez tout à fait raison. Les imprimantes imagePROGRAF
sont équipées du processeur d’image L-COA, une puce dédiée qui
accélère les performances de toutes les opérations allant du traitement
d’image au contrôle d’imprimante, d’où la possibilité d’obtenir des
impressions de qualité et de résolution élevées, même sur grand format.
Les modèles haut de gamme de la série, qui répondent aux besoins
des professionnels en termes de performances élevées et de stabilité
des couleurs via le système d’encres à pigment 12 couleurs LUCIA mis
au point par Canon, sont utilisés dans une multitude d’applications,
notamment la production de photos d’art, les concours de design,
les épreuves, les posters professionnels et les affichages. Et je pense
que les imprimantes jet d’encre continueront d’évoluer dans l’avenir.
Les photos sont des reproductions en deux dimensions d’un monde en
trois dimensions. Les photographes professionnels, toutefois, souhaitent
des photos qui ont plus un aspect tridimensionnel, et je suis certain
qu’ils apprécieraient de créer des textures qui donneraient envie de
tendre le bras pour les toucher. Nous aimerions utiliser notre technologie
pour créer le nec plus ultra en matière d’expression photographique.
L’expansion infinie du potentiel de la technologie de
l’image de Canon
Ozu : Aujourd’hui, nous avons eu l’opportunité d’obtenir des retours
d’information précieux de la part des photographes professionnels.
J’ai une nouvelle fois la sensation que, pour continuer de réaliser
des produits salués par les professionnels, nous devons relever des
défis et vérifier notre travail.
Photo par Takayuki Maekawa
Mizutani : Quant à nous,
nous avons appris que la
technologie Canon est
appliquée non seulement
dans les appareils photo, mais
aussi dans une multitude de
domaines et qu’elle se répand
dans toute la communauté.
imagePROGRAF iPF8400
Ozu : Concernant les modalités
d’application des technologies
Canon, il convient de mentionner qu’elles sont même utilisées
dans les activités d’utilité sociale. Prenons par exemple notre Projet
Tsuzuri. Cette initiative utilise les technologies d’acquisition, de
correspondance des couleurs et de restitution de Canon pour créer
des reproductions haute résolution des trésors culturels inestimables
du Japon, comme les paravents décoratifs et les panneaux coulissants.
Ce programme contribue non seulement à préserver les œuvres
originales du patrimoine culturel, mais permettent aussi d’utiliser
les reproductions haute résolution à différentes fins (Cf. page 35.)
Yone : Grâce à la passion de Canon pour la qualité élevée des images, je suis
certaine que des reproductions impressionnantes seront léguées à la postérité.
Ozu : Chez Canon, nous aimerions que la technologie de l’image
tellement importante dans nos vies quotidiennes devienne encore
plus riche et conviviale. Merci à tous pour le temps que vous nous
avez consacré aujourd’hui.
DreamLabo 5000
FINE (Full-photolithography Inkjet Nozzle Engineering)
Cette imprimante photo de production
comporte une tête d’impression spéciale
pour des impressions en un seul passage sur
des supports de largeur supérieure à 30 cm.
Un système d’encres sept couleurs à base
de colorants et qui inclut le gris permet une
expression riche et translucide des bleus
clairs, des jaunes et d’autres gammes de
couleurs, ainsi que des dégradés subtils lors
de l’impression de photos monochromes.
La technologie FINE permet à la fois une haute
qualité d’image et une vitesse d’impression
élevée, grâce à l’éjection précise de gouttelettes
d’encre microscopiques, tout en garantissant
une projection propre de l’encre sous le
réchauffeur à chaque éjection. La technologie
clé FINE est largement employée sur une
multitude d’imprimantes Canon, des modèles
grand public aux modèles de production.
Env. 9 μm
de diamètre
Buse 5 pl
Buse
1 pl
Buse
2 pl
Tête d’impression avec vue agrandie de la
configuration des buses
10
Canon ouvre de
nouveaux horizons
technologiques
Canon est à l’origine d’un nombre incalculable d’innovations à travers des intégrations,
fusions et synergies technologiques, mais aussi grâce à des révolutions technologiques.
Canon se tourne désormais vers des champs jusqu’à présent inexplorés et souhaite être
à l’avant-garde dans les domaines de l’industrie, du médical et de la sécurité. Le groupe
innove et apporte une nouvelle contribution au développement de l’industrie et à
l’enrichissement de la vie des personnes.
11
Industrie
Médical
Sécurité
12
MREAL : La révolution
des processus de fabrication
Réalité mixte
En transformant la « perception visuelle » en « expérience sensitive », la technologie RM
(Réalité Mixte) fusionne le monde réel et les images infographiques (CG) virtuelles en
temps réel, afin de créer une nouvelle réalité « mixte ». Le système MREAL (prononcé em
ree-AL) de Canon prend déjà en charge les processus de conception et de production
dans les secteurs de la fabrication et de la construction.
La fusion du monde réel et des images CG réalistes
pour transformer la « perception visuelle » en
« expérience sensitive »
———————————————
La réalité virtuelle (RV) et la réalité augmentée (RA) font partie de
nos équipements de la vie courante, à l’instar des ordinateurs et des
smartphones. La réalité mixte (RM) est porteuse de grands espoirs,
car cette nouvelle technologie peut potentiellement révolutionner
les processus de fabrication.
La RM fusionne parfaitement et en temps réel le monde réel avec les
images infographiques. Ces dernières sont d’un réalisme époustouflant et
créent l’illusion de leur existence réelle devant les yeux de l’observateur.
Lorsque l’observateur s’approche de ces images, elles deviennent plus
grandes. Lorsqu’il recule, il est capable de visionner toute la scène. Par
ailleurs, comme les objets sont visibles sous n’importe quel angle, la RM
crée une sensation d’immersion virtuelle complète assimilable à la réalité.
L’introduction du système RM
Lancement du système MREAL compact et léger,
à haute qualité d’image
———————————————
La technologie RM de Canon est le fruit d’années de recherche et de
développement. Sa commercialisation a débuté avec le lancement
de MREAL en 2012.
Le système MREAL de Canon est constitué d’un visiocasque, du
logiciel médiateur sous-jacent, d’une application et de différents
capteurs. Lorsque les utilisateurs placent le visiocasque devant les yeux
13
MREAL HM-A1
et regardent les affichages intégrés, les caméras situées au niveau de l’œil
gauche et de l’œil droit filment l’environnement immédiat. Les images
sont envoyées à un ordinateur via un contrôleur et sont combinées
avec des images infographiques. Le résultat est un univers de réalité
mixte perçu en grandeur nature par les utilisateurs.
Les utilisateurs peuvent marcher à côté des objets virtuels qui
apparaissent dans leur environnement ou en faire le tour, et le système
va jusqu’à permettre à plusieurs utilisateurs de percevoir le même
espace simultanément.
Le prisme de forme libre : le secret de la taille
compacte du visiocasque
———————————————
Les caractéristiques les plus impressionnantes du visiocasque de Canon
sont sa taille compacte et sa légèreté, deux atouts obtenus grâce à un
prisme de forme libre. L’utilisation d’un prisme de forme libre compact
crée, au sein du visiocasque, un espace qui permet un positionnement
optimal des caméras, afin de produire une sensation de perception
visuelle naturelle identique à celle de l’œil.
Par ailleurs, le positionnement est un autre facteur important pour une
fusion parfaite des images du monde réel et des images infographiques.
Grâce aux marqueurs propriétaires de Canon, fixés à l’avance sur les objets
physiques, le système MREAL réalise des mesures de positionnement
tridimensionnelles. Le groupe a mis au point des technologies associant
divers capteurs pour mesurer avec précision le positionnement et
l’orientation du visiocasque porté par un utilisateur. Ces informations
servent ensuite à garantir l’affichage correct des images.
Au service de l’industrie et de la fabrication
ÉTUDE DE CAS
Daiwa House Industry—TRY-Ie Lab x MREAL
Utilisation de MREAL pour simuler l’intérieur
d’une maison personnalisée
MREAL : Les clients peuvent visiter leur future
maison avant sa construction
Les acheteurs n’hésiteraient pas s’ils pouvaient « essayer » leur
nouvelle maison avant sa construction, au même titre qu’ils
essaieraient des vêtements ou une voiture avant de les acheter.
Le local d’exposition de Daiwa House Industry, au siège social de
Tokyo de la société, offre précisément cette possibilité. Le local
d’exposition inclut un studio de réalité virtuelle. Ce dernier crée,
au moyen du système MREAL de Canon, des versions virtualisées
des maisons Daiwa House à l’attention des acheteurs particuliers
et synchronise les mouvements des clients avec les images
infographiques affichées dans le visiocasque. Ainsi, les clients
ont l’impression de visiter une maison réelle et peuvent se faire
directement une idée de la taille des pièces ainsi que des nuanciers
de couleurs employés dans leur intérieur.
Un rapprochement entre les suggestions des
clients et les achats de maisons
Yuri Takase
Directrice, TRY-Ie Lab
Daiwa House Industry Co., Ltd.
« Les clients expliquent qu’ils ont l’impression de vivre
réellement dans les maisons, car avec MREAL, ils peuvent voir
leurs propres enfants courir à l’intérieur. Un des principaux
avantages de MREAL est le fait qu’il permet aux clients de discuter
de problèmes potentiels, notamment la hauteur du plafond et
la couleur des murs. »
Mme Takase est satisfaite des retours des clients et, selon ses
déclarations, certains ont décrit l’expérience comme étant « claire
et instructive » ou encore « amusante ». Elle attend impatiemment
la prochaine évolution de MREAL car cet outil est important pour
la communication avec les clients.
« Notre studio de réalité virtuelle vise à permettre aux couples
et familles de visiter ensemble des maisons virtuelles », explique
Yuri Takase, Directrice de TRY-Ie Lab.
Les familles peuvent voir leur maison idéale au moyen de la
technologie MREAL.
Les solutions de Canon pour l’industrie utilisent
MREAL sur les sites de production
———————————————
MREAL ne se contente pas de changer les modes de communication
entre les personnes. Cette technologie commence aussi à s’intégrer aux
processus de fabrication.
Dans l’industrie automobile, par exemple, les images RM servent à
confirmer les cotes des véhicules avant même la création des prototypes.
Cette technologie participe non seulement à la conception des volants de
direction, instruments, leviers de vitesse, accélérateurs et autres organes,
mais elle permet aussi de visualiser les résultats des simulations de résistance
à l’air et d’autres essais. MREAL peut aussi contribuer à abaisser les coûts par
une diminution des retouches pendant le processus de conception et une
baisse du nombre d’hommes-heures nécessaires pour la mise en fabrication.
Les clients ont alors la sensation de visiter leur maison potentielle.
MREAL est aussi utilisé en conception architecturale et permet
aux utilisateurs d’employer des simulations grandeur nature réalistes
donnant la sensation d’être réellement à l’intérieur d’un bâtiment. Cette
approche permet de valider des aspects tels que la hauteur de plafond
et le degré d’éclairage d’une pièce. Ainsi, la technologie sert de plus en
plus à partager des concepts à l’étape de conception.
Il convient de souligner le modèle métier orienté proposition du système
MREAL de Canon. Cette approche permet une personnalisation des
composants matériels et logiciels du système, mais aussi de ses applications
et du contenu en fonction des objectifs et besoins des utilisateurs. Canon
propose des solutions utilisables dans une multitude de domaines,
notamment la construction, l’architecture et l’industrie automobile.
14
Développement du système MREAL : Le rêve devient réalité
Transformation de la technologie RM en système MREAL
La technologie RM a débuté par une collaboration
entre l’industrie et le monde universitaire
Canon n’a de cesse d’innover en matière de vidéo
———————————————
Canon a commencé à développer la technologie RM en janvier 1997 avec
la création de Mixed Reality Systems Laboratory Inc. et en collaborant
avec l’ancien ministère japonais de l’industrie et du commerce extérieur.
Canon n’a de cesse de créer des technologies vidéo innovantes. Sur
la base des fortes potentialités de la technologie RM, laquelle intègre
les mondes réel et virtuel, le groupe a créé un système prototype pour
les applications industrielles. Le service de développement de Canon
a affiné davantage le système à partir des suggestions des entreprises
qui ont emprunté les prototypes. Même si la commercialisation de cette
technologie a été décidée en 2007, qui est l’année où la configuration
d’ensemble du produit a pris forme, Canon a dû surmonter de nombreux
obstacles avant la sortie du produit en 2012.
Une résolution élevée dans un concept compact et léger
Des avancées révolutionnaires aboutissent à la
commercialisation du système RM
———————————————
Un défi à relever par le groupe consistait à réaliser un visiocasque compact
et léger pour le système. Le modèle initial MREAL HM-A1 pesait tout
juste 640 grammes, avec une répartition optimale du poids, de sorte
que les utilisateurs pouvaient le porter pendant 30 minutes sans fatiguer.
La taille compacte du visiocasque est rendue possible par un
prisme de forme libre mis au point par Canon. Les systèmes optiques
étant habituellement constitués de lentilles sphériques et d’autres
composants optiques alignés en ligne droite, ils pointent vers l’avant, ce qui
compromettrait l’équilibre du visiocasque. En revanche, le prisme de forme
libre exclusif de Canon incurve le trajet optique, ce qui réduit le degré de
dépassement de l’équipement vers l’avant. Grâce au prisme, le visiocasque
du système MREAL offre un design élégant, à la fois compact et léger.
Lors de la mise au point du visiocasque, il a fallu surmonter un autre défi
de taille : à savoir collecter suffisamment d’informations pour concevoir un
visiocasque confortable. Pendant le processus de conception mécanique,
Canon a collecté un important échantillon de données de formes de tête
de personnes de différentes origines et de différents âges. L’équipe de
développement du produit a aussi rendu visite à un fabricant de casques,
pour obtenir des informations telles que les facteurs de confort positifs et
négatifs, ainsi que le positionnement du centre de gravité. Comme chaque
personne a une forme et une taille de tête qui lui sont propres, l’équipe
de développement a continué de chercher la forme de visiocasque idéale
susceptible d’être confortable pour tous les utilisateurs.
Un positionnement ultraprécis
Une production d’images comparables à celles
perçues à l’œil nu
———————————————
L’image infographique d’un vase ne sera pas réaliste si celui-ci flotte
au-dessus de la table ou s’enfonce dans celle-ci. Le positionnement
précis est essentiel pour une fusion parfaite des images du monde réel
et des images infographiques, et cet aspect a longtemps été un défi
pendant le développement de la technologie RM.
L’équipe de conception de logiciels de Canon a résolu le problème en
développant des marqueurs propriétaires. Les caméras du visiocasque
capturent ces marqueurs, lesquels peuvent être fixés sur les murs, les
planchers ou ailleurs, de sorte que le système détermine précisément
l’emplacement et l’orientation de l’utilisateur. Par ailleurs, les marqueurs
sont utilisés conjointement avec des gyrocapteurs et d’autres
technologies, pour un haut degré de précision du positionnement.
Le visiocasque utilise deux caméras et deux affichages, chacun situé
devant les yeux de l’utilisateur, et il effectue un traitement à grande vitesse
des données, avec l’assistance d’un ordinateur. Les données d’image
capturées par les caméras sont envoyées à l’ordinateur, lequel retransmet
au visiocasque la vidéo fusionnant les images du monde réel et les images
infographiques. Toutefois, un défi majeur consistait à éviter un décalage des
images vidéo lors de la transmission des signaux électriques. L’équipe de
développement se préoccupait particulièrement de la perte de transmission
liée à l’utilisation d’un câble de 10 mètres entre le visiocasque et l’ordinateur.
L’équipe de conception des systèmes électriques a trouvé la solution en
concevant un circuit de commande électrique hautes performances,
capable d’effectuer une transmission vidéo sans décalage.
Utilisation de la RM pour l’installation des portes
de sécurité des trains
Extension du potentiel du système MREAL
———————————————
Avant de lancer le système MREAL, Canon a réalisé des tests poussés sur
la base d’applications dans le domaine interentreprises. Le système a été
MREAL HM-A1
MREAL HM-A1
15
Schéma simplifié d’une partie du visiocasque MREAL HM-A1 placé devant les
yeux de l’utilisateur. Par rapport aux systèmes de visiocasque classiques, qui
ont tendance à être volumineux devant les yeux de l’utilisateur, la version du
système MREAL emploie un prisme de forme libre aboutissant à un design
léger et compact, pour une expérience vidéo offrant des sensations naturelles.
Ingénieurs ayant pris part au développement du système MREAL
testé dans les conditions du réel afin de confirmer sa capacité à supporter
diverses applications. Par exemple, une société ferroviaire a utilisé le système
MREAL pour étudier le positionnement des portes de sécurité sur un quai
de gare. Ces portes servent à éviter toute chute des passagers sur la voie,
les collisions entre les trains et les passagers sur le quai, ainsi que d’autres
accidents. Le personnel de gare équipé de visiocasques a pu vérifier si les
portes de sécurité créeraient des angles morts et contrôler la sécurité ainsi
que la facilité d’utilisation avant même le début des travaux de construction.
Canon a commercialisé la marque MREAL en 2012. L’équipe
d’ingénierie a travaillé à la mise au point d’un produit offrant une
qualité et des performances élevées, capable de supporter des
manipulations peu soigneuses pendant la conception d’automobiles
et d’équipements de production, et aussi adapté aux conditions des
chantiers de construction ou des sites architecturaux. Une multitude de
secteurs ont fait part de leur intérêt dans l’utilisation du système MREAL.
Bien que les membres de l’équipe d’ingénierie MREAL aient des opinions
divergentes sur les perspectives d’avenir du système, tous conviennent
qu’il est essentiel de poursuivre une vision créative qui n’est jamais à la
traîne de celle des utilisateurs. Le système MREAL effectue ses premiers
pas vers un avenir aux potentialités fantastiques.
Photo avec l’aimable autorisation de Service Development Laboratory, JR East
Group Research and Development Center
Marqueurs MREAL
Pourquoi les marqueurs MREAL sont-ils hexagonaux ? Cela tient au fait que les hexagones
constituent une forme plus facile à reconnaître que les cercles ou carrés sous un certain
angle de vue. Il est aussi possible d’afficher les hexagones à une distance plus courte
sans perte d’espace. Le système MREAL détermine le positionnement du visiocasque
d’une manière très simple. Avant d’utiliser la technologie RM, les caméras installées à
l’intérieur du visiocasque capturent les marqueurs répartis dans l’environnement réel.
Ces données de marqueur sont ensuite soumises à un traitement d’image pour évaluer
le positionnement et l’orientation de l’utilisateur. Le système exploite ces informations
pour créer des images composites basées sur les mouvements de l’utilisateur, afin
d’afficher la vidéo de réalité mixte en temps réel à l’utilisateur.
16
Vision artificielle 3D de Canon : pour des robots
industriels dotés de fonctions de détection 3D
Vision artificielle 3D de Canon
En avril 2014, le lancement du système 3D RV1100 a marqué l’entrée de Canon sur le marché de la vision artificielle 3D, un
secteur à fort potentiel de croissance. Le système est capable de mesurer rapidement et précisément l’emplacement et
l’orientation de pièces en trois dimensions, afin de favoriser l’automatisation et l’accélération des chaînes de production
pour l’approvisionnement des pièces.
Utilisation de la vision artificielle 3D pour résoudre
les problèmes des sites de production
———————————————
Les robots jouent un rôle essentiel dans le secteur industriel, notamment
sur les chaînes de production des automobiles et composants
automobiles. Certaines tâches, toutefois, sont trop difficiles à exécuter,
même pour des robots. L’une d’elles est la sélection de pièces
individuelles sur des piles aléatoires dans une caisse ou sur une palette.
L’industrie utilise souvent des composants relativement volumineux,
empilés de manière aléatoire. Comme les ouvriers doivent d’abord
Système de vision artificielle 3D RV1100
● Exemple d’utilisation : Constructeur automobile
Caméra de
vision artificielle 3D
Robot de soudage
3
1
2
Pièces A
à empilement
aléatoire
Robot de soudage
5
4
Bras de
préhension
de robot
Pièces B à empilement
aléatoire
Pièces C à empilement
aléatoire
Les pièces estampées empilées de manière aléatoire sur une palette
sont prélevées et transmises au processus de soudage.
17
repositionner chaque pièce utilisée par les robots, les efforts de
rationalisation et d’automatisation des chaînes de production sont
arrivés à un goulot d’étranglement.
Le système de vision artificielle 3D de Canon peut contribuer à résoudre
ce problème. La vision artificielle fait référence à l’utilisation de capteurs
d’images industriels. La forme la plus courante actuellement utilisée est
la vision artificielle 2D, laquelle a des difficultés à identifier l’emplacement
et l’orientation de pièces à empilement aléatoire. Ainsi, Canon a mis au
point le RV1100, un système de vision artificielle capable d’effectuer une
reconnaissance 3D ultrarapide et ultraprécise des objets. En permettant à
un bras de robot de prélever des pièces individuelles empilées de manière
aléatoire, le système rend possible l’automatisation de l’approvisionnement
des pièces sur les chaînes de production, une tâche jusque-là manuelle.
● Workflow de système de vision artificielle 3D
(1) Projection de motif
(4) Détermination de la
préhensibilité des pièces
(2) Mesure de distance
Pièces à empilement
aléatoire
Résultats de
mesure
d’emplacement
et d’orientation
des pièces
Commande de robot
(1) Différents motifs sont projetés sur
des pièces à empilement aléatoire.
(2) La distance est mesurée entre les
pièces à empilement aléatoire et le
capteur.
(3) Un dictionnaire de motifs
préenregistrés et des modèles de
CAO 3D sont employés pour détecter
le positionnement et l’orientation des
pièces.
(4) Le système détermine si la main du
robot peut prendre la pièce sans
toucher les autres pièces.
(5) Les données sont envoyées à la
commande de robot.
(3) Détection des pièces
Ajustement du modèle
CAO 3D
Dictionnaire
Données
CAO 3D
(5) Transmission
des données
Boîtier de
programmation
Bras de préhension de robot
Une installation facilitée, une productivité
améliorée
Reconnaissance 3D ultrarapide et ultraprécise de
différentes pièces
———————————————
———————————————
Pour la reconnaissance tridimensionnelle des objets, le RV1100 projette
de motifs de détection d’images sur les pièces, puis analyse les images
des motifs résultants. Les fonctions de reconnaissance 3D du système
sont rendues possibles par l’utilisation de plusieurs motifs de projection
pour analyser les images.
Les systèmes de vision artificielle 3D sont souvent difficiles à installer
en raison de l’importance de la relation positionnelle entre le projecteur de
motifs et le capteur d’image, lesquels doivent être étalonnés soigneusement
pour des niveaux élevés de précision. Le système de Canon, en revanche,
incorpore à la fois le projecteur d’images et le capteur d’image dans une
seule et même unité, d’où une installation sans ajustements complexes de
l’étalonnage. La conception compacte et légère permet une installation facile,
sans modification ou déplacement des chaînes de production. D’autre part, le
boîtier étanche à l’eau facilite l’entretien du système une fois celui-ci installé.
Le système de vision artificielle 3D de Canon offre une précision de
reconnaissance inégalée. Les utilisateurs peuvent facilement enregistrer
des données de pièce dans le système en entrant des données de CAO
pour les composants à surfaces incurvées, les composants ayant peu
de caractéristiques distinctives ou ceux ayant des formes complexes,
et en capturant des images des pièces empilées de manière aléatoire.
Grâce à une nouvelle approche qui établit une correspondance entre
les données de CAO et les données de mesure de distance mais aussi les
images en échelle de gris, le système peut reconnaître une multitude de
pièces et permet aux utilisateurs d’enregistrer facilement de nouvelles
pièces sans programmation complexe.
Le RV1100 associe une caméra de vision artificielle 3D avec un logiciel
de reconnaissance, pour une reconnaissance tridimensionnelle des objets,
puis il envoie ces données de commande au bras du robot. Les robots des
principaux spécialistes mondiaux de la robotique prennent
en charge ces données de commande, d’où un haut degré
de flexibilité pour l’intégration du système aux installations
existantes. Le RV1100 respecte les réglementations en
vigueur au Japon, au sein de l’UE et dans l’AELE (Association
européenne de libre-échange), aux États-Unis, en Corée du
Sud et en Chine, ce qui permet aux industriels d’employer
aussi le système sur leurs sites à l’étranger.
Canon travaille à la promotion des ventes du système
et a déjà reçu des demandes d’information de la part de
constructeurs dans l’automobile, mais aussi de fabricants
dans l’électronique, la métallurgie, l’industrie des résines
et la chimie. En tant que leader du marché de la vision
artificielle 3D, le groupe poursuivra le développement actif
du produit, en visant de nouvelles améliorations autorisant
la manipulation de pièces plus petites et plus grandes que
celles actuellement prises en charge par le système.
2,5 secondes environ suffisent au RV1100 pour reconnaître des pièces empilées de manière
aléatoire et pour transmettre les données à la commande du bras du robot. Le système contribue
à accélérer le processus d’approvisionnement des pièces.
18
Une révolution dans l’industrie
des semi-conducteurs
La nanolithographie
La photolithographie utilise la lumière pour graver les motifs de circuit à la surface des tranches de silicium. Cette technologie,
qui a été utilisée comme principal équipement de lithographie à semi-conducteurs pendant près d’un demi-siècle, évolue
vers la technologie de nanolithographie de prochaine génération. En utilisant ses supports de tranche ultrarapides et
ultraprécis, ainsi que ses systèmes d’alignement de précision, à savoir des technologies mises au point par Canon pour ses
équipements de lithographie à semi-conducteurs, le groupe travaille à devenir la première entreprise au monde à produire
en masse les systèmes de lithographie à semi-conducteurs de prochaine génération avec la technologie de nanoimpression.
19
De nouvelles technologies pour surmonter les
limitations techniques
De l’univers des laboratoires aux applications
pratiques
———————————————
———————————————
Les puces à semi-conducteurs sont un composant essentiel des produits
de la vie courante, lesquels vont des appareils électroménagers aux
automobiles et aux smartphones. L’évolution des puces à semiconducteurs a coïncidé avec la miniaturisation des motifs de circuit.
La clé de cette miniaturisation a été un raccourcissement des longueurs
d’onde des sources lumineuses et un développement des technologies
de lithographie qui a permis d’aller plus loin dans la miniaturisation.
Au début des années 1990, Canon a introduit ses « steppers » i-line
(longueur d’onde 365 nm) et a ainsi permis une résolution de 350 nm
pour une multitude d’applications d’imagerie. Plus tard, de nouvelles
sources lumineuses à longueur d’onde plus courte telles que les lasers
KrF et ArF ont été mises au point. Le point culminant des efforts a été le
développement en 2005 d’un système de lithographie par immersion
avec laser à fluorure d’argon (ArF) autorisant des motifs d’une résolution
de 39 nm. Toutefois, depuis, aucun autre progrès n’est intervenu, suggérant
ainsi que la miniaturisation avait atteint sa limite technologique.
En guise d’alternative aux approches classiques de la miniaturisation
des circuits, Canon s’est penché sur la nanolithographie ou lithographie par
nanoimpression (NIL). La nanolithographie, qui est capable de réaliser des
pistes de seulement 15 nm, peut potentiellement réduire considérablement
les coûts de production pour les fabricants d’équipements et est sur le
point de révolutionner l’industrie des semi-conducteurs.
À la différence de la lithographie traditionnelle, qui utilise une
lumière pour graver les motifs de circuit, la nanolithographie (NIL)
fabrique des motifs de taille nanométrique en plaçant le moule du
motif directement au contact de la réserve sur la surface du substrat.
● Histoire de la miniaturisation des semi-conducteurs
Début des années 1990
Fin
des années
Piste
de seulement 1990
350 nm
Début
des années
Piste de
seulement 2000
2005
150 nm
Piste de
seulement
65 nm
Source
lumineuse
(longueur
d’onde)
i-line
(365 nm)
KrF
(248 nm)
ArF
(193 nm)
Actuellement
Piste de
Piste de
seulement seulement
39 nm
19 nm
En cours de
Immersion Immersion et ArF développement
et ArF (version améliorée) Nanolithographie
(193 nm)
(193 nm)
Alors que la largeur des pistes a été divisée par deux à peu près tous les cinq ans, les
progrès ont marqué le pas depuis 2005.
En substance, cela revient à presser
un moule concave dans une pâte
pour créer une impression convexe.
Cette nouvelle technologie permet la
formation précise de motifs de circuit
minuscules avec un haut degré de
reproductibilité.
Toutefois, cette technologie est
assortie de nombreux défis. Les motifs de
circuit sont formés par transfert direct, ce
qui exige une précision nanométrique.
La commercialisation de la technologie
NIL était aussi considérée comme difficile
car la production de masse requiert une
précision homogène reproductible et
l’élimination des particules. Néanmoins,
ces obstacles formidables ont été
surmontés en associant les matériels,
logiciels et technologies des matériaux
de Canon, et la nanolithographie a
rapidement pu devenir une technologie
commercialement viable.
De nombreux défis relevés avec détermination
Des synergies multiculturelles
———————————————
———————————————
Une des technologies de commercialisation utilisée par Canon pour
surmonter ces défis contrôle la quantité et l’emplacement de la réserve
appliquée à la surface de la tranche. Employée dans l’impression jet
d’encre, qui est un domaine maîtrisé à la perfection par Canon, la
technologie permet un contrôle fin de la quantité et de l’emplacement
d’application de résine. Celle-ci n’est pas comprimée vers l’extérieur lors
de l’application du moule (ou masque) et cela garantit une épaisseur
uniforme de la couche de résine. De même, lorsque le masque est
retiré de la tranche, leurs positions relatives doivent être contrôlées et
optimisées pour éviter une déformation convexe des motifs de circuit.
À cette fin, Canon a développé de nouvelles technologies capables
entre autres d’assurer un contrôle nanométrique amélioré, ouvrant
ainsi la voie à des prouesses techniques. Ce faisant, le groupe progresse
régulièrement vers la concrétisation de la production de masse.
Canon collabore avec la société américaine Canon Nanotechnologies,
Inc. (CNT), qui possède certaines des technologies exclusives les plus
pointues au monde, pour réaliser son objectif de produire en masse
des systèmes de nanolithographie.
Outre les technologies de contrôle et de mesure, ainsi que les
technologies d’intégration d’éléments, le développement des systèmes
de lithographie à semi-conducteurs de Canon a un besoin vital de
l’expertise du service et du support cultivée jusqu’à présent par le
groupe. En fusionnant ces aspects avec les technologies de pointe de
CNT, Canon vise à dépasser les limites technologiques actuelles et à
franchir la barrière de la miniaturisation.
Cette collaboration avec CNT est porteuse de nombreux avantages
allant au-delà des avancées techniques. Les ingénieurs de CNT, une
nouvelle société créée en 2001, mettent l’accent sur la R&D d’avantgarde, et leurs activités de développement ont eu un effet stimulant
positif sur les futurs ingénieurs de Canon.
Principe de la nanolithographie Canon
Nanolithographie
Lumière ultraviolette
Réserve (résine)
Masque (moule)
Masque
Tranche
1
La technologie de jet
d ’encre sert à appliquer des
gouttelettes de résine
liquide, appelée réserve, sur
la surface de la tranche, en
suivant le motif de circuit.
2
Photolithographie
Un moule, appelé masque,
sur lequel le circuit a été
découpé, est pressé à
l’instar d’un tampon contre
la réserve appliquée sur la
surface de la tranche.
3
Lumière
Retrait
La photolithographie a plus d’un demi-siècle d’histoire
derrière elle. Bien que la technologie ait contribué à
réduire le coût des puces à semi-conducteurs, grâce
à des pistes sans cesse plus étroites, il devient plus
difficile d’obtenir une définition nette des motifs de
circuit. Par conséquent, une miniaturisation encore
plus poussée nécessite une palette d’innovations, le
résultat étant des systèmes de lithographie encore
plus gros. C’est la raison pour que tout le monde
s’accorde à dire que la miniaturisation a atteint sa
limite technologique.
En revanche, la nanolithographie ne nécessite pas
de sources lumineuses à longueur d’onde plus courte.
Elle privilégie plutôt l’approche simple consistant à
appliquer physiquement un masque sur les motifs de
circuit découpés. Cette approche offre non seulement un
potentiel de réduction significative des coûts, mais elle
produit aussi des motifs de circuit d’une netteté extrême
et devrait contribuer à réduire les taux de rebut de puces.
Une lumière ultraviolette
sert à solidifier la résine et à
former les motifs du circuit,
puis le masque est séparé
de la réserve.
Élimination
Réserve
Tranche
1
La réserve
photolithographique est
appliquée sur la tranche.
Une réaction chimique se produit
2
Une lentille de projection
sert à réduire et projeter sur
les tranches de silicium les
motifs de circuit dessinés sur
le réticule, ce qui provoque
une réaction chimique au
niveau de la réserve.
3
À la suite du développement,
la réserve exposée à la
lumière est éliminée pour
créer un motif de circuit.
20
La satisfaction des besoins professionnels
à travers une qualité et une vitesse élevées
ouvre les portes de l’impression à la demande
Impression numérique de production
Les services d’impression à la demande (POD), qui permettent d’imprimer un livre en un seul exemplaire, ainsi que les services
en ligne pour l’impression de brochures attrayantes, se sont généralisés. Ces services POD ne seraient pas envisageables
sans les presses numériques de production. En 2006, Canon s’est implanté sur le marché POD naissant avec la mise au point
d’une presse numérique de production qui utilise la même méthode électrophotographique que celle des photocopieurs.
Les services POD réduisent le gâchis lié aux gros
tirages tout en dynamisant les tirages courts
——————————————
Les activités commerciales et de marketing d’entreprise sensibles au facteur
temps nécessitent de pouvoir fournir aux clients des supports imprimés
de qualité élevée, au moment opportun et dans les quantités exigées.
Les imprimantes offset, néanmoins, ne sont pas les plus adaptées pour
les tirages courts ou l’impression de données variables, laquelle permet
de changer le texte, les graphismes et les images d’un imprimé à l’autre.
Les services POD qui utilisent les presses numériques de production
facilitent les tirages courts bon marché, tout en limitant au minimum
la consommation de papier, d’où un impact environnemental plus
faible de l’impression.
De nouvelles approches pour relever le défi de taille
des impressions haute résolution, de qualité élevée
et à grande vitesse indépendamment des supports
——————————————
La presse numérique de production imagePRESS C7000VP, lancée
en 2007, est un modèle haut de gamme destiné aux imprimeries et
autres professionnels de l’impression. La C7000VP a été largement
saluée pour sa qualité d’image qui rivalise avec celle de l’offset et
elle est devenue une référence du secteur, notamment pour les
produits concurrents.
Toutefois, l’impression de production exige des vitesses élevées
tout en maintenant un haut niveau de qualité, peu importe le type
de papier employé. Cela a constitué un défi de taille, hors de portée
des photocopieurs de bureau. Par exemple, avec des supports de fort
grammage, comme le papier absorbant la chaleur à l’intérieur de l’unité
de fixation, le toner n’atteint pas la température appropriée et l’image
transférée ne peut pas être fixée sur le papier.
Après de nombreux tâtonnements, Canon a découvert que plusieurs
passages du papier à travers une seule unité de fixation amélioraient
la qualité d’image. Par conséquent, le groupe a mis au point un
système révolutionnaire intégrant deux unités de fixation dans un seul
périphérique. La première unité fixe le toner sur les supports de faible
grammage généralement utilisés pour les pages intérieures, tandis
que les supports plus épais ou couchés, utilisés notamment pour
les couvertures, traversent aussi la deuxième unité pour une fixation
appropriée du toner. Ainsi, il est possible d’imprimer des magazines
Des impressions haute résolution grâce à la technologie R-VCSEL
•
La série imagePRESS, conçue pour la production légère, a constitué
une première dans le secteur, grâce à sa technologie de laser rouge
R-VCSEL. Celle-ci améliore la qualité de l’image latente (qualité du
texte, reproduction des traits fins, stabilité et granularité) en combinant
des lasers à émission de surface rouges avec des lentilles asphériques.
En combinant un ensemble de 32 faisceaux laser rouges, la technologie
R-VCSEL peut réaliser des impressions claires et nettes de 2400 ppp.
La résolution élevée offre une flexibilité de tramage améliorée tout en
assurant une qualité d’image exceptionnelle.
Multilaser rouge à 32 faisceaux
 Supériorité de la technologie R-VCSEL
VCSEL infrarouge R-VCSEL
21
imagePRESS C7011VPS (successeur de l’imagePRESS C7000VP)
complets sur un seul périphérique. Ce double système de fixation
permet une vitesse d’impression stable et uniforme, indépendamment
du type ou du format du support employé.
Une qualité et des performances sans compromis
dans un périphérique compact
Un atout sur un nouveau marché
——————————————
Le lancement du modèle haut de gamme a créé le besoin d’un
périphérique plus compact capable d’offrir une qualité d’image stable
et des niveaux élevés de productivité, avec des coûts d’installation
réduits. En 2014, Canon a lancé l’imagePRESS C800 pour le marché de
la production à faibles volumes. En dépit de ses dimensions compactes,
elle atteint le même niveau de qualité d’image que le modèle haut de
gamme, en utilisant des technologies dernier cri pour produire des
impressions stables et rapides.
de Canon couvre tous les besoins d’impression, des tirages courts de
quelques centaines de milliers de pages par mois aux gros volumes
de l’ordre de plusieurs millions de pages par mois.
Canon déploie aussi activement ces systèmes dans le monde et vend
ses presses numériques de production en Europe et en Amérique du Nord.
En 2009, Canon souhaitait devenir le numéro un du secteur mondial de
l’impression et a trouvé son partenaire idéal à cette fin. En effet, le fabricant
d’imprimantes néerlandais Océ a fait son entrée dans le groupe Canon
en tant que filiale consolidée. Canon et Océ réalisent des activités de
développement conjoint, tandis que les réseaux de distribution et S.A.V.
d’Océ en Europe et en Amérique du Nord sont mis à profit pour développer
les ventes des produits Canon et Océ.
Une gamme complète disponible à l’échelle
mondiale pour tous les volumes d’impression
——————————————
Alors que la numérisation des documents et la contraction du marché
global des impressions de production continuent à un rythme soutenu,
le marché des services POD poursuit sa croissance mondiale. Les besoins
en matière d’impression physique se diversifient toujours plus, que
ce soit pour les services de reprographie des entreprises, les ateliers
d’impression et de reprographie proposant des services d’impression
et de reliure d’ouvrages, les services d’impression personnalisée ou
les services d’impression en ligne. La gamme de produits complète
imagePRESS C800
Le nouveau toner assure une reproduction des couleurs et une stabilité qui rivalisent avec la qualité de l’offset
Une des innovations technologiques qui contribuent à la qualité
d’image hors pair est le toner. La taille moyenne des gouttelettes de
V Toner est inférieure à celle des gouttelettes des toners employés dans
les photocopieurs traditionnels, d’où une reproduction des couleurs
capable de rivaliser avec l’impression offset et d’offrir un brillant optimal
sur une multitude de supports. Par ailleurs, le nouveau CV Toner de
Canon propose des caractéristiques de surface améliorées, notamment
une surface du toner lisse, ce qui offre des possibilités d’amélioration
significatives de la stabilité afin de garantir une qualité d’impression
élevée avec peu de variations des couleurs, même lors des gros tirages.
* V Toner = Vivid Color Toner
pQ Toner = Pure Quality Color Toner
CV Toner = Consistently Vivid Color Toner
L’évolution du toner couleur de Canon
V Toner
pQ Toner
CV Toner
imagePRESS C7000VP imageRUNNER C9075 imagePRESS C800
(1) Qualité d’image élevée  Matière finement dispersée
(2) Productivité  Caractéristiques de fusion
(3) Large éventail de supports  Forme superficielle
(4) Stabilité  Propriétés de surface
22
La médecine et la santé sont des sujets
importants pour Canon en tant que pionnier
de l’imagerie diagnostique
DR (Digital Radiography) et OCT (Optical Coherence Tomography)
L’histoire de Canon dans le domaine médical remonte aux années 1940, peu après la création de la société, avec le
développement de l’appareil à rayons X à miroir. L’appareil constituait un outil efficace pour diagnostiquer la tuberculose,
qui était une affection courante au Japon à l’époque. Depuis, le groupe n’a cessé d’apporter sa contribution à la promotion
de la santé des personnes via ses équipements ophtalmiques et ses systèmes numériques de radiographie. Canon
développe désormais son activité dans les domaines des soins médicaux et de la santé.
 Radiographie numérique (DR)
Une assistance aux diagnostics précis grâce à la
radiographie numérique
——————————————
Le physicien allemand Wilhelm Röntgen a découvert les rayons X en 1895.
Les rayons X étaient largement utilisés dans le domaine médical, pour toutes
les applications allant du diagnostic de maladies au traitement. Dans le
secteur médical, la numérisation progresse rapidement, par exemple les
données des patients et les dossiers médicaux électroniques, de même que
les systèmes de télédiagnostic. Les systèmes d’imagerie à base de rayons
X évoluent également rapidement des systèmes analogiques classiques
vers ceux employant les technologies de radiographie informatisée
(CR, Computed Radiography) et les technologies numériques.
En 1998, Canon a été la première société à commercialiser un
système de radiographie numérique (DR) utilisant un détecteur d’images
radiologiques. Depuis, Canon a étendu sa gamme de produits, par
l’ajout d’une gamme de modèles portables et sans fil. Plus de 30 000
systèmes DR Canon ont été vendus dans le monde.
De faibles doses et une qualité d’image élevée
grâce aux détecteurs et scintillateurs Canon
———————————————
Alors que la réduction des doses de rayons X auxquelles les patients
sont exposés constitue une priorité absolue, cette exposition préoccupe
aussi de plus en plus les médecins, techniciens et autres personnels
médicaux. Pour réduire les doses d’exposition aux rayons X pendant
23
● Vue en coupe de détecteur
Rayons X
Scintillateur
Convertit les rayons X en
lumière visible
Lumière
Signal électrique
Cette structure, contenue dans dans le
périphérique d’imagerie, convertit les rayons X
en données numériques.
Capteur optique
Capture la lumière visible et
la convertit en signaux
électriques
la production d’images optimales en vue du diagnostic, les systèmes
DR de Canon allient des ensembles de capteurs à haute sensibilité et à
haute résolution avec des scintillateurs à luminance élevée, et utilisent
les technologies de traitement d’image pour des images de diagnostic
de qualité élevée avec de faibles doses de radiation.
Les avancées dans les capteurs haute sensibilité
induisent des changements à l’avant-garde des
soins médicaux
———————————————
L’évolution des capteurs haute sensibilité de Canon a abouti au lancement
du premier système DR portable au monde, avec des possibilités d’imagerie
dynamique et statique. L’imagerie dynamique, ou radioscopie, permet
une observation en temps réel de
parties du corps présentant un intérêt
médical et est employée dans des
applications telles que les examens
barytés de l’estomac et l’angiographie.
Dans l’avenir, la radioscopie sera peutêtre utilisée en chirurgie pour fournir
aux médecins des images en temps
réel lors de l’insertion d’un cathéter
dans une veine.
En tablant sur ses technologies
de capteur, qui sont parmi les
plus avancées au monde, Canon
est toujours en quête d’une plus
grande facilité d’utilisation et vise à
étendre les domaines d’utilisation de
la radiographie numérique pour les
applications de diagnostic, de test
et de traitement.
 OCT (Optical Coherence Tomography)
L’OCT pour le balayage rétinien 3D, ainsi que
l’imagerie et l’analyse en coupe de la rétine
———————————————
La rétine est le seul tissu où les vaisseaux sanguins sont observables
directement. Les examens de la rétine peuvent servir à détecter des
maladies telles que l’hypertension et la sclérose artérielle. En tant
que pionnier des rétinographes non mydriatiques servant à réaliser
ces examens, Canon est leader sur le marché depuis les années 1970.
Alors que les rétinographes capturent des images bidimensionnelles
de la surface de la rétine, l’OCT (Optical Coherence Tomography) ajoute
des informations de profondeur pour une analyse d’image 3D. Grâce à
la cohérence optique, l’OCT permet la création d’une vue en coupe de
la rétine en projetant une faible lumière infrarouge sur la rétine située
à l’arrière de l’œil et en analysant la lumière réfléchie. Cela permet de
voir les structures de la rétine qui ne peuvent pas être discernées à la
surface seulement.
Cet examen facilite
la détection précoce
d’affections de la
rétine susceptibles
d’entraîner une perte
de vision, notamment
la dégénérescence
maculaire liée à
l’âge ou glaucome,
Le balayage rapide avec lumière infrarouge permet
de créer une image en coupe de la rétine.
ou permet aussi d’élucider des conditions pathologiques et de renforcer
la précision du diagnostic.
Suivi automatique du fond d’œil, pour des
balayages rétiniens de deux secondes
———————————————
L’OCT-HS100, lancé en 2012, est un système OCT à haute résolution
optique axiale de 3 μm. Comme l’œil effectue constamment des
mouvements, une imagerie précise de la rétine nécessitait une habileté
importante de la part de l’opérateur de l’appareil. Toutefois, l’OCT-HS100
propose une multitude de fonctions automatiques, notamment
l’alignement automatique sur le devant de l’œil, la mise au point
automatique et le suivi du fond d’œil, pour une facilité d’utilisation
exceptionnelle. La facilité d’utilisation et la vitesse de balayage élevée
de l’appareil permettent des examens en deux secondes et lui ont valu
les éloges du marché.
Grâce aux avancées dans le
traitement du signal et de l’image,
l’OCT continue d’évoluer encore
aujourd’hui. Les équipements
ophtalmiques permettent de voir
des choses qu’il était impossible
d’observer jusqu’à présent et
Canon applique son expertise
de l’optique au développement
de nouveaux appareils médicaux
d’une utilisation fiable et aisée.
Image 3D de la rétine. Chaque couche
de la rétine peut être vue séparément.
Ophtalmoscope à balayage laser avec optique adaptative (AO-SLO)
Les soins ophtalmologiques modernes se sont développés en parallèle avec les technologies d’imagerie de la rétine. Par exemple,
l’émergence de la tomographie par cohérence optique ou OCT (Optical Coherence Tomography) a permis un bond spectaculaire dans
la compréhension des maladies de la rétine. L’attention se porte maintenant sur les technologies d’imagerie de la rétine de prochaine
génération, lesquelles devraient permettre un examen au niveau cellulaire. L’ophtalmoscope à balayage laser avec optique adaptative
(AO-SLO) de Canon utilise un capteur de front d’onde capable d’effectuer une mesure très rapide des aberrations oculaires spécifiques
à chaque individu et un appareil de correction de front d’onde, qui corrige ces aberrations afin de produire des images détaillées de la
rétine avec une résolution de l’ordre de 5 μm. Cette approche facilite l’observation détaillée des cellules photoréceptrices, de l’irrigation
sanguine et des parois vasculaires. Au milieu des attentes élevées de la communauté médicale concernant l’AO-SLO en tant qu’outil
d’examen ophtalmique de prochaine génération, Canon réalise actuellement des évaluations cliniques en collaboration avec des
universités et des instituts de recherche au Japon et à l’étranger.
24
Des technologies d’imagerie ouvrant
la voie à la médecine du futur
Tandis que différents équipements de diagnostic, notamment les systèmes de radiographie, CT et MRI, ont été mis au
point pour le domaine médical, il existe un besoin d’équipements de diagnostic sans radiations et non intrusifs afin
d’atteindre des niveaux de sécurité encore plus élevés. Canon améliore davantage ses technologies d’imagerie, tout en
poursuivant le développement et l’application pratique d’équipements tels que les technologies de source de lumière
laser de pointe, les oscillateurs et équipements de détection térahertz, ou encore les capteurs à ultrasons. À travers ses
activités de développement, le groupe vise à instaurer de nouvelles modalités pour les soins médicaux.
 Imagerie térahertz
Permet l’identification de matériaux en traversant
des objets à l’instar des ondes radio
———————————————
Le rayonnement térahertz (THz) est constitué d’ondes électromagnétiques
d’une fréquence d’environ 1 THz, une plage située entre les ondes radio et
la lumière visible. Le rayonnement térahertz partage un certain nombre de
propriétés avec les ondes radio et la lumière, à savoir sa difficulté à traverser
le métal ou l’eau, mais il peut traverser facilement des matériaux tels que le
papier, le plastique et la poudre. Par ailleurs, différentes substances sont en
mesure d’absorber les fréquences intrinsèques du rayonnement térahertz.
Cette propriété du rayonnement térahertz offre un potentiel
immense pour des applications telles que l’inspection non destructive de
produits, le contrôle qualité de produits pharmaceutiques, les analyses
sanguines et le diagnostic pathologique des cellules cancéreuses.
Canon développe un système d’imagerie qui utilise ces équipements et
des technologies pour accélérer davantage le traitement de visualisation
et atteindre une imagerie de résolution supérieure.
Exploration d’applications à travers la
collaboration entre l’industrie et les milieux
universitaires
———————————————
Dans un effort conjoint avec l’école de médecine de l’université
de Hamamatsu, Canon effectue des recherches sur l’utilisation du
rayonnement térahertz afin de discerner les cellules saines des tumeurs.
Cette recherche a montré qu’il est possible de voir des différences dans
les substances sans avoir à colorer les tissus.
● Différences de propriétés physiques (indice de réfraction) entre les
cellules saines et les cellules tumorales
Cellules tumorales
2,20
———————————————
Grâce à des diodes à effet tunnel résonant, Canon a mis au point un
oscillateur térahertz qui délivre une fréquence de 1,4 THz, l’une des plus
élevées au monde. Le détecteur, capable de détecter un rayonnement
de 1,6 THz à la température ambiante, est créé en utilisant la technologie
de processus LSI afin de fabriquer une diode à barrière de Schottky sur
un substrat Si. Le spécimen de test est intercalé entre l’oscillateur et le
détecteur, et le spectre du rayonnement térahertz transmis et réfléchi
est mesuré pour identifier les substances et voir à l’intérieur des objets.
25
Indice de réfraction
Systématisation des équipements les plus
sophistiqués au monde
2,15
50 µm
2,10
Cellules saines
2,05
2,00
1,95
0,8
50 µm
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
Fréquence (THz)
1,4
1,5
 Tomographie photo-acoustique
Imagerie 3D des vaisseaux sanguins
———————————————
Lorsque les objets sont éclairés par une lumière, ils émettent des
ultrasons. Conformément à ce principe, lorsque le corps humain est
exposé à une lumière laser dans l’infrarouge proche, l’hémoglobine du
sang absorbe l’énergie lumineuse, se dilate sous l’effet de la chaleur et
émet de faibles ultrasons. La tomographie photo-acoustique ou PAT
détecte ces ultrasons et reconstruit des images 3D à partir des données
détectées, d’où la visualisation possible des vaisseaux sanguins.
Développement d’appareils et création de
systèmes ciblant de nouvelles modalités
———————————————
Canon est engagé dans le développement de sources de lumière
laser de pointe et de dispositifs de capteurs à ultrasons qui utilisent la
technologie MEMS, d’algorithmes ultrarapides pour la reconstruction
d’images 3D à partir de signaux ultrasonores détectés ou encore de
technologies de traitement d’image, qui réduisent le bruit du signal en
vue de créer des images haute définition. Sur la base de ces technologies
fondamentales, le groupe utilise la connaissance qu’il a acquise à travers
des évaluations cliniques pour développer la tomographie photoacoustique en tant que nouvelle modalité médicale.
Une des caractéristiques notables de ce système est son utilisation
de différentes sondes selon les parties du corps, afin de visualiser leurs
réseaux vasculaires respectifs. Par conséquent, il offre la possibilité d’une
approche sans radiations et non intrusive du diagnostic de maladies
graves telles que le cancer et la formation de plaques d’athérome.
● Principe sous-jacent de la tomographie photo-acoustique
Tissu
Capteur
à ultrasons
Ondes
ultrasonores
Évaluation clinique associant l’industrie et le
monde universitaire
———————————————
Canon collabore avec l’université de Kyoto à la mise au point de la
mammographie photo-acoustique pour la détection précoce des cancers
du sein et le diagnostic qualitatif du cancer. Après avoir réussi à visualiser de
nouveaux vaisseaux sanguins au moyen de l’approche photo-acoustique,
l’université de Kyoto procède à des évaluations cliniques depuis 2010. Ces
évaluations mettent l’accent sur l’efficacité du diagnostic de ces systèmes
et sur leur innocuité, leur fiabilité et leur facilité d’utilisation.
Applications dans d’autres domaines que la médecine
———————————————
Vaisseau
sanguin
Laser
Image 3D PAT du réseau vasculaire de la main
L’imagerie térahertz et la tomographie photo-acoustique devraient
aussi trouver des applications ailleurs dans le domaine médical. Par
exemple, elles peuvent être utilisées dans les inspections sanitaires
des produits alimentaires et comprimés pharmaceutiques, dans les
essais non destructifs de produits et dans les tests de sécurité. Ainsi,
grâce à de nouveaux développements, elles fourniront peut-être
des solutions à différents problèmes de sécurité auxquels la société
est confrontée.
La technologie PAT de Canon sélectionnée pour un projet national au Japon
Technologie PAT utilisée dans le programme « ImPACT » (Impulsing Paradigm Change through Disruptive Technologies Program)
Création d’un nouveau secteur de croissance via une technologie de
visualisation innovante
Je suis l’un des 12 responsables du programme « ImPACT ». Ce programme du Conseil des sciences,
de la technologie et de l’innovation du gouvernement japonais est dédié à la création de technologies
de visualisation innovantes. La réalisation réussie de ces technologies, sous l’impulsion de la
technologie PAT de pointe de Canon, stimulerait l’innovation et apporterait des transformations
industrielles et sociétales majeures.
Le rôle de Canon dans le programme « ImPACT » est la création d’un système d’imagerie 3D
pour la production d’images haute résolution de l’intérieur des organismes vivants et de capteurs à
ultrasons ultrasensibles capables de rendre cette imagerie possible. La production de ces éléments
créerait les modalités ainsi que les services de santé et médicaux à même de rivaliser avec les
technologies CT et MRI, afin de créer de nouveaux secteurs de croissance dans le domaine médical,
de la médecine préventive, ainsi que de la santé et des cosmétiques.
Par ailleurs, une identification non destructive des substances et des fonctions au sein des
objets pourrait être mise à profit dans des domaines tels que le contrôle qualité, les inspections de
sécurité et la mesure environnementale. Dans les domaines des produits alimentaires et industriels,
de telles capacités pourraient aussi contribuer à la création d’un nouveau secteur de l’inspection.
Takayuki Yagi Responsable de programme
A rejoint Canon Inc. en 1983
Nommé responsable de programme « ImPACT » en
septembre 2014
Détaché auprès de l’Agence japonaise des sciences
et de la technologie par Canon Inc.
26
La protection, la sécurité et le confort, grâce à des
solutions et technologies de qualité d’image élevée
Caméras réseau
L’intérêt mondial croissant concernant la prévention de la criminalité a favorisé le développement du marché des caméras
réseau, lesquelles sont utilisées pour un nombre croissant d’applications, dans des domaines tels que la sécurité, le
management et le marketing. Canon, en s’appuyant sur ses technologies optiques et de traitement d’image, contribue à
la protection et à la sécurité via les systèmes de caméras réseau à haute qualité d’image du groupe.
Une réponse aux besoins des clients via des
services complets
———————————————
Des caméras réseau sont désormais installées dans les boutiques
et magasins, mais aussi dans les hôpitaux, les bureaux et les lieux
accueillant le public, avec une diversité des applications sans cesse
élargie par les utilisateurs. Par exemple, ces équipements sont désormais
employés dans les usines de transformation des produits alimentaires
afin de garantir la sécurité alimentaire par une détection d’intrus et par
une surveillance des procédés de production.
Le marché des caméras réseau devrait connaître une croissance
massive, avec des ventes mondiales atteignant 8,3 milliards de dollars
U.S. en 2018 rien que pour les caméras. En examinant l’intégration des
systèmes, laquelle inclut la conception et la maintenance des systèmes,
le marché devrait atteindre 25 milliards de dollars U.S.
Souhaitant bénéficier de la dynamique de cette vague de croissance,
Canon a lancé son siège de promotion de l’activité NVS (Network
Visual Solution) en janvier 2013, afin de proposer non seulement
des matériels pour caméras réseau, mais aussi une gamme complète
de services incluant la conception, l’installation, l’exploitation et la
maintenance des systèmes. En tablant sur les technologies de qualité
élevée d’image développées par le groupe à travers ses appareils photo
reflex numériques et ses appareils photo numériques compacts, le siège
travaille au développement de la part de Canon sur ce marché naissant.
La caméra réseau Full HD VB-H43 avec
vue panoramique/inclinaison/zoom
inclut un zoom optique 20x et un zoom
numérique 12x.
Caméra réseau Full HD à dôme
miniature VB-S30D, lauréate du
Good Design Award.
Une technologie de système d’imagerie axée sur la
qualité d’image
———————————————
Pour relever efficacement la gamme étendue des défis auxquels les clients
sont confrontés, les systèmes de caméras réseau de Canon allient des
technologies de caméra clés telles que les systèmes optiques, les capteurs
d’image, les processeurs d’image et les logiciels d’analyse du contenu vidéo,
● Des technologies de traitement d’image de pointe dans un boîtier léger et compact
Hauteur :
54 mm
De la largeur de la paume de main
De la hauteur d ’une carte de crédit
Diamètre :
120 mm
Fonctions intelligentes intégrées à la caméra
Lentille
Détection de volume
Détection d’altération de caméra
Détection d’objet abandonné
Détection d’objet en déplacement
Détection d’objet supprimé
Détection de passage
Données d’ image
JPEG
Signal de capteur
H.264
Processeur d’images
DIGIC DV III
Compression d’ images et
processeur de transmission
DIGIC NET II
Capacités sophistiquées de traitement Diffuse de la vidéo Full HD
à 30 images par seconde
de données pour une reproduction
éclatante des couleurs et un bruit réduit
27
Diffusion
réseau
Logiciel
de gestion
de vidéos
Serveur d’analyse
de contenu vidéo
Analyse de flux de piétons
Analyse du comportement
Surveillance d’état
Un nombre croissant de crèches et d’écoles maternelles utilisent des caméras réseau,
lesquelles permettent une surveillance via une tablette tactile ou un smartphone.
● Taille du marché des systèmes de surveillance (à l’échelle mondiale)
Millions de dollars
35 000
30 000
25 000
Services d’intégration de systèmes
Accessoires
Matériels/logiciels d ’enregistrement
Caméras réseau
20 000
15 000
10 000
domaine des soins infirmiers, de la puériculture et de l’éducation, les systèmes
de caméras réseau assurent un rôle de protection et de sécurité en permettant
l’anticipation et la prévention des problèmes avant leur survenance.
Par ailleurs, les caméras réseau peuvent être installées pour couvrir
des zones étendues, auquel cas les données vidéo sont collectées et
analysées via le cloud afin de prendre en charge des applications telles
que la croissance des récoltes ou les flux de navetteurs dans les transports
publics. D’autre part, en associant ces données visuelles avec d’autres
informations accessibles via divers capteurs, notamment de température,
d’humidité et de volume sonore, les caméras réseau peuvent proposer un
moyen d’améliorer la productivité ou de développer de nouveaux services.
5 000
0
2013
2014
2015
(Projection)
2016
(Projection)
2017
(Projection)
2018
(Projection)
Sur la base d’une étude réalisée par Canon
avec des technologies essentielles pour la création de solutions. Elles incluent
le logiciel de gestion vidéo du Danois Milestone Systems A/S, qui a rejoint
récemment le groupe Canon, ainsi que les technologies de contrôle de réseau
et les services de cloud développés pour les systèmes métier de Canon.
Par exemple, la caméra VB-S30D, qui a remporté un Good Design Award
en 2014, présente un boîtier compact de seulement 120 mm de large et
54 mm de haut, mais inclut des fonctions de vue panoramique/inclinaison
avec un angle d’inclinaison jusqu’à 90 degrés et un angle de vue panoramique
jusqu’à 350 degrés. Elle est l’un des modèles Full HD hautes performances les
plus compacts au monde et intègre des technologies de traitement d’image
de Canon telles qu’un objectif 3,5x, un mode faible luminosité permettant
de capturer des images couleur dans des environnements dont l’éclairage
ne dépasse pas 0,95 lux (équivalent à la lumière d’une seule bougie), et six
fonctions intelligentes — soit le nombre le plus élevé de fonctions d’analyses
intégrées dans un équipement de cette catégorie.
La combinaison de ces caméras réseau hautes performances avec
des logiciels d’analyse du contenu vidéo de pointe permet de créer
des systèmes aptes à satisfaire les besoins spécifiques des clients,
avec notamment la possibilité de reconnaître le visage des personnes
ou les numéros de plaque d’immatriculation même tard dans la nuit.
Technologie d’analyse de contenu vidéo de
pointe : suivi de plusieurs personnes
La technologie de suivi de plusieurs personnes permet
l’identification et la détection d’individus apparaissant sur la
vidéo en discernant les caractéristiques de chacun. En tant
que telle, elle permet un suivi très précis et très rapide de
plusieurs personnes en identifiant et analysant de manière
poussée les mouvements de chacune d’elles.
Avec une telle technologie, les caméras réseau acquièrent
une crédibilité généralisée dans une multitude de nouveaux
domaines. Elles permettent aux magasins, sites événementiels
et autres installations de déterminer la configuration idéale
au sol pour un flux régulier des clients et une présentation
efficace des produits, ce en déterminant les modèles de
déplacement des personnes et leurs points de rassemblement
en fonction des conditions d’encombrement.
Le développement d’applications pour des caméras
réseau allant au-delà de la mission de surveillance
———————————————
Canon soutient sa capacité à proposer des solutions qui ne s’arrêtent pas à
la surveillance, mais offrent une protection proactive. Dans des secteurs où
il est essentiel d’avoir des environnements protégés, notamment dans le
28
Sensibilité et résolution — L’avenir de la technologie
de traitement d’image dans les domaines de pointe
Des capteurs CMOS révolutionnaires
Les capteurs CMOS représentent une technologie cruciale pour la capture d’images d’un haut degré de sensibilité et de
qualité. Les capteurs CMOS de Canon reposent sur les technologies propriétaires et l’expertise du groupe, et ouvrent de
nouvelles perspectives dans les secteurs universitaire et industriel.
Encore plus loin avec les capteurs CMOS
———————————————
Si les processeurs d’image sont similaires à un cerveau humain dans
les caméras numériques, les capteurs CMOS, qui reçoivent la lumière
et la convertissent en signaux numériques, correspondent à la rétine.
Canon a été l’une des premières entreprises à identifier les avantages
des capteurs CMOS. Le groupe commence ses efforts de recherche et
développement sur cette technologie dans les années 1990, période
où les capteurs CCD dominent encore le marché des capteurs d’image.
Alors que les capteurs CMOS sont réputés pour leurs avantages tels
que la vitesse de lecture, une faible consommation d’énergie et leur
compatibilité avec les puces de plus grande dimension, un de leurs
inconvénients est le niveau de bruit qu’ils génèrent.
Pour résoudre le problème, Canon a mis au point une méthode
exclusive d’élimination du bruit par double échantillonnage et cette
technologie a été saluée au Japon par un prix de l’invention en 2004,
décerné lors du « National Commendation for Invention ».
Depuis le lancement en 2000 de l’appareil photo reflex numérique EOS D30
d’environ 3,25 mégapixels, les capteurs CMOS de Canon ont évolué au rythme
des reflex numériques. Citons, par exemple, l’EOS-1Ds, commercialisé en 2002
avec un capteur CMOS grand format de 35 mm d’environ 11 mégapixels et
l’EOS Digital Rebel (EOS 300D Digital dans d’autres pays), lancé en 2003 et
équipé d’un capteur CMOS d’environ 6,3 mégapixels.
La clé de l’amélioration des performances des capteurs CMOS réside
dans la sensibilité accrue, le bruit réduit et la vitesse en hausse (aux fins
d’enregistrement vidéo). Ces technologies ont été fortement affinées
et appliquées non seulement au développement d’appareils photo
reflex numériques, mais aussi aux caméscopes et caméras cinéma
numériques haute définition.
En exploitant la technologie de capteur CMOS du groupe
développée à travers les reflex numériques, Canon se tourne désormais
vers le nouveau domaine des capteurs CMOS à très haut niveau de
sensibilité et de résolution.
Ce capteur CMOS à très haute sensibilité permet de capturer des images
d’une clarté élevée, même dans des conditions de forte obscurité où l’œil nu
pourrait difficilement discerner les objets environnants. Le capteur permet
d’enregistrer des images avec un niveau d’éclairement de seulement 0,03 lux,
soit l’équivalent de la lumière émise par la nouvelle lune. Outre l’observation
astronomique et de la nature, Canon examine les possibilités d’application
du capteur CMOS à la production vidéo et à la recherche médicale, ainsi
que pour les équipements de surveillance et de prévention de la criminalité.
* Un élément de formation d’image (format : 16:9) qui correspond au plus grande cercle
d’image possible lors de la prise de vue avec un objectif EF Canon.
Canon parvient à tourner une vidéo des lucioles
Yaeyama-hime de nuit
——————————————
En 2013, Canon réussit à filmer des
lucioles Yaeyama-hime, lesquelles vivent
sur l’île japonaise d’Ishigaki, grâce à un
prototype de caméra équipé du nouveau
capteur CMOS grand format de 35 mm.
Aucun éclairage artificiel n’a été
employé pendant les prises de vue. Cellesci ont été réalisées après le coucher du
soleil, dans les montagnes de l’île, avec Prototype de caméra équipé du
des conditions de très faible luminosité nouveau capteur CMOS grand
format de 35 mm
représentant un éclairage ambiant
inférieur à 0,01 lux. Le capteur a été en mesure de capturer la lumière
émise par des lucioles, d’une taille individuelle de seulement quelques
millimètres, mais aussi la végétation avoisinante, laquelle serait autrement
invisible à l’œil nu.
 Capteurs CMOS grand format de 35 mm à
très haute sensibilité pour la vidéo Full HD
Des images claires capturées avec un éclairage
aussi faible qu’une nouvelle lune
———————————————
Une méthode efficace pour augmenter la sensibilité des capteurs CMOS
consiste à augmenter la taille des pixels et à démultiplier ainsi la quantité
de lumière qu’ils peuvent capter. Le capteur CMOS grand format de
35 mm à très haute sensibilité de Canon* pour la vidéo Full HD comporte
des pixels de 19 µm de côté. Par rapport au capteur CMOS intégré dans
le reflex numérique haut de gamme EOS-1D X de la marque, et ses
pixels de 7 μm de côté, la surface résultante est multipliée par plus de
7,5, d’où un niveau de sensibilité encore supérieur.
29
Lucioles Yaeyama-hime dans la végétation de la jungle
Photo avec l’aimable autorisation de la ville d’Ishigaki, dans la préfecture
d’Okinawa (Japon)
Cliché d’une vidéo de nuit réalisée sur un aéroport au moyen d’un prototype de caméra équipé du nouveau capteur CMOS grand format
de 35 mm à très haute sensibilité pour l’enregistrement vidéo (équivalent ISO 200000)
 Capteur CMOS ultra-haute résolution de
120 mégapixels
Des vidéos ultra-haute définition atteignant près
de 60 fois la résolution du Full HD
———————————————
Un aspect des capteurs CMOS auquel Canon consacre son énergie est
l’augmentation du nombre de pixels. Par conséquent, le groupe a mis
au point un capteur CMOS d’environ 120 mégapixels, une valeur qui
correspond au nombre de photorécepteurs de l’œil humain. En employant
une technologie de traitement parallèle des signaux pour la lecture
des signaux du nombre considérable de ses pixels, le capteur permet
l’enregistrement de vidéos dont la résolution est 60 fois plus élevée que
celle de la vidéo Full HD (1920 x 1080 pixels). De même, elle permet
l’extraction de n’importe quelle région spécifiée de l’image d’ensemble
pour une utilisation en vidéo Full HD, 4K ou 8K. Cette approche autorise
des niveaux élevés de définition et de clarté, même pour les vidéos qui ont
été recadrées ou ont fait l’objet d’un zoom numérique. Cette technologie
de capteur est censée offrir un potentiel élevé, non seulement pour les
applications de production vidéo, mais aussi dans des domaines tels
que la surveillance, l’aviation et l’exploration spatiale.
À l’approche des Jeux olympiques de 2020 qui seront célébrés à
Tokyo, le secteur de la diffusion d’images devrait passer de la Full HD à la
technologie 4K, qui multipliera par quatre
le nombre total de pixels, puis à la 8K ou
Super HV, avec laquelle le nombre de
pixels quadruplera à nouveau.
Anticipant cette évolution, Canon
va poursuivre le développement
des technologies fondamentales
essentielles pour améliorer davantage
les capteurs CMOS.
Capteur CMOS de 120 mégapixels
N’importe quelle portion de la vidéo filmée peut être extraite sous forme de
vidéo haute définition (visible sur la photo à gauche).
Le plus grand capteur CMOS à très haute sensibilité au monde
Enregistrement vidéo de météores avec grand angle
de vue d’une magnitude apparente de 10
En 2010, Canon développe un capteur CMOS à très haute
sensibilité sur une puce de 202 × 205 mm, les plus grandes
dimensions* qu’il est possible d’obtenir à partir d’une tranche de
300 mm de diamètre environ. En janvier 2011, ce capteur CMOS
est installé dans le télescope de Schmidt de 105 cm de diamètre
de l’observatoire de Kiso, à l’Institut d’astronomie de l’université
de Tokyo, où il a acquis des images vidéo à une vitesse d’environ
60 images par seconde. Le capteur a permis l’enregistrement
vidéo de météores selon un champ de vision de 3,3° x 3,3°
en largeur avec une magnitude apparente de 10. Cette
performance, présentée lors de la réunion 2011 de la Société
japonaise d’astronomie, a été saluée avec enthousiasme.
* Selon l’état des connaissances au 21 janvier 2015. Sur la base d’une étude
réalisée par Canon
205 mm
Coupole de l’observatoire de Kiso (Japon)
(Cliché dans des conditions d’éclairage de
0,1 à 0,3 lux avec un capteur CMOS à très
haute sensibilité offrant la plus grande
surface au monde)
Le plus grand capteur CMOS à très haute
sensibilité au monde (à gauche) à côté d’un
capteur CMOS grand format 35 mm
30
Les technologies de
pointe au service de
la société humaine
Afin de réaliser les rêves de l’humanité et d’apporter sa contribution à la société, Canon
puise dans les connaissances de ses ingénieurs du monde entier et exploite une multitude
de technologies fondamentales et innovantes en vue de trouver des solutions à divers
défis. Pour apporter des réponses aux besoins de la société, Canon explore des territoires
vierges pour créer des technologies de pointe.
31
Humain
Social
Technologie
32
Le télescope TMT (Thirty Meter Telescope),
pour de nouvelles avancées en astronomie
Télescope géant TMT
Illustration photo du TMT complet
(avec l’aimable autorisation de l’Observatoire astronomique national du Japon)
La construction du TMT, un télescope géant d’un diamètre de 30 mètres, a débuté en 2014 près du sommet de Mauna
Kea, à Hawaii, qui constitue un site optimal pour les observations astronomiques. Le TMT, qui devrait être terminé en
2022, vise à ouvrir une ère totalement inédite et nouvelle en matière de recherche astronomique. Canon apporte son
soutien à ce projet majeur d’exploration des secrets de l’univers, par le biais de ses technologies optiques de pointe et
de ses technologies de mesure et d’usinage ultra-précises.
Voir plus loin, avec plus de clarté
———————————————
Depuis l’époque de Galilée, le développement de l’astronomie
observationnelle a été de pair avec celle du télescope. La curiosité
intellectuelle des astronomes, à savoir leur désir de voir plus loin avec
plus de clarté, a connu un élan considérable avec la mise en service du
télescope Subaru de l’Observatoire astronomique national du Japon.
Ce télescope a permis notamment de découvrir une galaxie située à
12,9 milliards d’années-lumière de la Terre.
Les capacités d’observation exceptionnelles du télescope Subaru reposent
notamment sur la caméra ultra-grand angle de foyer principal Hyper SuprimeCam (HSC). Canon a été chargé de la mise au point et de la production de la
lentille de correction des aberrations optiques de la caméra HSC.
33
Dorénavant, avec le lancement du projet TMT, les astronomes
exploreront les mystères de l’univers, en se rapprochant encore plus
des débuts de son histoire qu’avec les galaxies aperçues par le télescope
Subaru Telescope, lesquelles datent de près de 800 millions d’années
après le Big Bang. Avec plus de 10 fois la capacité d’absorption de la
lumière du télescope Subaru, le TMT devrait permettre la découverte
des étoiles et galaxies de première génération dans l’univers lointain,
et devrait faire la lumière sur les trous noirs massifs des débuts de
l’univers. Dans ce projet également, Canon joue un rôle prépondérant.
Le besoin d’un niveau de précision de 2 microns
———————————————
Le miroir primaire de 30 mètres de diamètre du TMT sera constitué d’un
ensemble de 492 segments, dont la fabrication est réalisée au Japon,
aux États-Unis, en Chine et en Inde. Le Japon est chargé du traitement
de près de 30 % des 492 segments (574 en incluant les segments de
remplacement). Le projet prévoit de confier à Canon des tâches telles
que le meulage sphérique et asphérique, le polissage asphérique, la
découpe de la forme extérieure et le montage sur le support. En 2014,
le groupe a débuté la production de masse du processus de meulage
asphérique. Pour répondre aux exigences de cette mission, Canon fait
appel aux technologies de production, installations et compétences
techniques qu’il a développées à travers la fabrication des équipements
lithographiques pour écrans plats et à semi-conducteurs.
La production de masse vient de débuter. Les segments hexagonaux
sont réalisés en verre à ultra-faible dilatation, chacun ayant une diagonale de
1,44 mètre et une épaisseur de 45 millimètres. La flexion de chaque segment
est d’environ 4 millimètres et leur asphéricité maximum est de 0,2 millimètre,
polissage. Une fois la contrainte supprimée, le miroir prend sa forme
asphérique souhaitée tout en éliminant la formation de plis. Toutefois,
les expériences antérieures concernant cette méthode étant limitées, la
réalisation du niveau de précision requis posait un défi. Pour acquérir
le savoir-faire nécessaire, de multiples simulations ont été réalisées et
plusieurs prototypes ont été créés. Ces efforts ont montré la voie des
solutions, en permettant la réduction des erreurs de forme provoquées
par le cintrage et l’effet de rétention pendant l’usinage, et ont ainsi ouvert
la voie de la production de masse. Alors que d’autres pays travaillant
aussi sur la fabrication des segments du miroir sont confrontés à des
défis similaires et cherchent des solutions, les efforts de Canon ont
constitué la première étape vers la réussite de ce projet conjoint.
Travail intergénérationnel
———————————————
ce qui nécessite une précision de moins de 2 microns PTV (Peak-to-Valley).
La mesure précise de la surface asphérique du segment est critique pour
atteindre le degré de précision requis. Le polissage de précision est possible
grâce à la machine de mesure de forme libre à contact propriétaire (A-Ruler)
de Canon, laquelle permet de confirmer la précision du polissage et a aussi
servi à la production de la caméra HSC du télescope Subaru.
Plusieurs des membres clés travaillant sur le projet TMT ont également
participé au développement du télescope Subaru et l’expérience ainsi
que les compétences précieuses qu’ils ont accumulées sont transmises
soigneusement aux nouveaux membres de l’équipe. Pour surmonter
les nombreux défis posés au cours du projet, le groupe Canon, qui est
fier d’une histoire au cours de laquelle il a développé une multitude de
technologies d’imagerie, emploie l’approche unique visant à incorporer
les conseils des autres services du groupe.
Le calendrier prévoit un achèvement du TMT pour 2022. D’ici là, les
membres du projet qui ont actuellement la vingtaine seront amenés à
jouer un rôle important en tant qu’ingénieurs. Ainsi, les ingénieurs de Canon
continuent de relever les nombreux défis qui jalonnent le chemin jusqu’à la
réalisation d’un télescope géant utile pour les générations futures.
De nouvelles étapes pour de nouveaux défis
● Polissage avec la méthode de cintrage
———————————————
Aujourd’hui, Canon continue d’être confronté à de fréquents défis. Bien
que le groupe ait initialement prévu d’utiliser une polisseuse conçue en
interne pour le polissage asphérique, un nouveau défi a fait son apparition :
des plis se formaient pendant l’utilisation de la machine. Pour résoudre le
problème, une nouvelle approche a été explorée rapidement et a conduit
à la vérification d’une technique d’usinage appelée méthode de cintrage.
Lors de l’usinage asphérique avec la méthode de cintrage, les
ébauches de miroir sont polies à l’état cintré avec un grand disque de
● La méthode du miroir segmenté utilisée pour le miroir primaire
z
y
x


z

Charge de cintrage
x


Miroir primaire de 30 mètres
constitué de 492 segments
TMT : Un projet réunissant cinq nations
Configuration du miroir primaire à
492 segments
Prototype fabriqué par Canon d’un
segment du miroir primaire
Le TMT (Thirty Meter Telescope) est un projet de collaboration
internationale soutenu par le Japon, les États-Unis, le Canada,
la Chine et l’Inde. La communauté astronomique japonaise,
regroupée sous l’égide de l’Observatoire astronomique
national du Japon, soutient ce projet en vue de jouer un
rôle prépondérant dans l’astronomie de pointe. Le Japon
participe aussi proactivement à la construction du télescope.
Outre les segments de miroir, dont la fabrication est confiée
à Canon, la structure principale du télescope, ainsi que la
partie des équipements d’observation, sont gérées par
l’Observatoire astronomique national du Japon avec d’autres
entreprises japonaises.
34
Transmission du patrimoine culturel aux futures générations
Le Projet Tsuzuri
Certaines richesses culturelles et
artistiques de l’histoire du Japon
sont rarement présentées au
grand public afin de les préserver,
tandis que d’autres font partie de
collections étrangères. Le Projet
Tsuzuri est un programme
d’utilité sociale, qui utilise les
technologies d’acquisition et
de restitution propriétaires de
Canon pour partager ces œuvres
avec le plus grand nombre.
Reproduction haute résolution des paravents représentant le dieu du vent et le dieu du tonnerre, par Tawaraya Sotatsu
(trésor national, collection du temps Kennin-ji)
La préservation du patrimoine culturel, grâce à des
copies réalisées pour le grand public
———————————————
Le Projet Tsuzuri est un programme d’utilité sociale qui combine les
technologies de traitement d’image numériques de Canon et les
techniques de l’artisanat traditionnel de Kyoto. Le projet a été lancé
en 2007 en tant qu’initiative conjointe avec l’Association culturelle de
Kyoto (NPO). Les temples japonais, qui possèdent le patrimoine culturel
du Japon, s’efforcent de préserver ces œuvres, dont une grande partie
sont fragiles et s’endommagent facilement. C’est à ce stade que Canon
est entré en scène. Il a fabriqué un système qui exploite ses technologies
de traitement d’image de pointe, de l’acquisition d’images jusqu’à
la restitution (impression), pour créer des copies haute résolution.
Les originaux peuvent être préservés dans un environnement contrôlé,
tandis que les répliques quasiment parfaites sont largement exposées
au grand public, afin d’offrir une solution où tout le monde y gagne.
Reproduction fidèle des subtilités tonales des
peintures traditionnelles japonaises réalisées au lavis
d’encre, ce jusqu’aux marques laissées par le temps
———————————————
L’appareil reflex numérique EOS 5D Mark III et l’imprimante jet
d’encre grand format imagePROGRAF de Canon sont utilisés pour
créer des copies haute résolution. Un support à vue panoramique/
inclinaison de conception spéciale sert à réaliser des prises de vue
multisegmentées de l’original avec l’appareil. Les images sont ensuite
assemblées numériquement sur un ordinateur, afin de générer une
● Acquisition
Développement d’un système de correspondance
des couleurs haute précision
———————————————
Le Projet Tsuzuri utilise aussi un système de correspondance des couleurs
d’une grande précision. Le procédé de correspondance dynamique analyse
automatiquement la distribution des couleurs de chaque œuvre culturelle
et reproduit des teintes fidèles à celles de l’original. Canon a aussi réussi à
réduire considérablement le délai nécessaire pour la correspondance des
couleurs, d’où une incidence minimale sur l’œuvre culturelle.
À ce jour, des copies haute résolution de quelques 29 œuvres ont été
réalisées (jusqu’en février 2015). Nombre des reproductions réalisées
à travers le Projet Tsuzuri sont données aux anciens propriétaires des
originaux avant leur départ à l’étranger et elles sont largement exposées
dans les temples, galeries et musées. Elles servent aussi lors des visites de
classes d’écoliers et des ateliers, en tant que ressources dynamiques pour
l’enseignement de l’histoire japonaise. En offrant la possibilité à un large
public de découvrir ces trésors culturels de l’ancien Japon, le Projet Tsuzuri
contribue à transmettre cet héritage culturel aux futures générations.
● Restitution
Les œuvres sont photographiées avec un
appareil reflex numérique monté sur un
support à vue panoramique/inclinaison
capable d’un contrôle précis de la position
inférieur à 0,1 millimètre. Les données
d’image multisegmentées sont ensuite
combinées numériquement sur un
ordinateur, afin de générer une image
contenant quelque 200 à 300 millions de
pixels par panneau de paravent. Le support à
vue panoramique/inclinaison réduit l’espace
nécessaire pour l’équipement et permet les
prises de vue dans les espaces confinés.
35
image haute résolution contenant quelque 200 à 300 millions de
pixels par panneau de paravent.
Les images sont ensuite restituées au moyen d’une imprimante
imagePROGRAF capable de reproduire fidèlement les subtilités
expressives uniques des peintures japonaises à lavis d’encre, y compris
les marques laissées par le temps. Des artisans de Kyoto expérimentés
apportent ensuite les touches nécessaires, notamment appliquent la
feuille d’or et assemblent l’œuvre reproduite.
Une imprimante jet d’encre grand format
imagePROGRAF avec un système
d’encres à pigments 12 couleurs assure la
restitution des données après le
traitement
d’image.
L’imprimante
reproduit fidèlement la sensation
tridimensionnelle créée par les subtilités
tonales et les ombrages des peintures à
lavis d’encre, les marques laissées par le
temps sur les œuvres originales, et
même la texture.
Une reproduction fidèle de l’aspect des matériaux
Technologie
d’acquisition et de
restitution de l’aspect
des matériaux
Les possibilités de rendu expressif
des imprimantes peuvent
être améliorées de manière
spectaculaire si, outre les données
de couleur, une acquisition des
données d’aspect des matériaux
est aussi possible. Pour ce faire,
Canon effectue des recherches
sur les technologies de traitement
d’image numériques qui capturent
et reproduisent fidèlement les
propriétés de réflectance de la
lumière sur la surface des objets.
Un système d’acquisition d’image original de Canon pour des mesures ultraprécises
Une nouvelle dimension de la photographie et
de l’impression, grâce à une restitution qui gère
l’acquisition de l’aspect des matériaux
———————————————
L’aspect des matériaux reflète les qualités d’un objet car il détermine son
apparence, telle que son brillant, sa plasticité, ses contours de surface
et sa transparence. L’acquisition de ces informations, notamment la
réflectance de la surface, en plus des données de couleur est essentielle
pour reproduire la texture d’un objet sur des photographies et d’autres
supports imprimés. Canon effectue des travaux de recherche sur
l’acquisition d’informations très précises d’aspect des matériaux au moyen
de caméras numériques et d’autres périphériques d’acquisition, et sur les
technologies de restitution des informations au moyen d’imprimantes.
Acquisition d’informations sur l’aspect des
matériaux sous n’importe quel angle dans toutes
les conditions d’éclairage
———————————————
La réflectance de la surface d’un objet change de manière complexe en fonction
du matériau et de la forme de l’objet, de l’angle incident de la lumière et de
l’angle de vue. Par conséquent, l’objet doit être photographié sous différents
angles et dans différentes conditions d’éclairage, un processus très chronophage.
C’est pourquoi Canon a mis au point une technologie capable
d’acquérir les informations d’aspect d’un objet, notamment les contours
de surface minuscules et la réflectance, à une résolution de plusieurs
dizaines de microns. Pour ce faire, un objet est photographié sous tous les
angles et dans des conditions d’éclairage aléatoires au moyen de plusieurs
appareils. Ainsi, le groupe effectue un travail de R&D qui permettra une
acquisition rapide et aisée des informations d’aspect des matériaux.
● Uniquement lors de l’acquisition et de la reproduction du brillant
Reproduit uniquement l’apparence
d’une surface plane
Même les informations
d’apparence des matériaux
d’un vase en verre translucide
sont capturées avec une
précision élevée.
De nouvelles perspectives, grâce à une révolution
de l’impression permettant de restituer l’aspect des
matériaux
———————————————
Jusqu’à récemment, avec la popularisation des caméras numériques, la
voie classique du développement des imprimantes et des technologies
d’impression consistait à obtenir un résultat aussi proche que possible
des images éclatantes visibles sur un écran. L’acquisition possible des
informations d’apparence des matériaux aboutira, toutefois, à des
évolutions majeures dans les technologies de restitution.
Canon effectue des recherches qui permettront un contrôle et une
restitution optimisés des données d’aspect des matériaux en fonction du papier
ou des colorants employés, ou encore des performances de l’imprimante. Les
imprimantes seront ainsi capables de reproduire l’aspect réel des matériaux
d’un objet, notamment son brillant et son caractère tridimensionnel.
Dans l’avenir, le groupe vise à étendre l’application de cette technologie, de
l’impression photo à la création de papier peint et d’autres matériaux de design
intérieur, ou encore à la signalétique publicitaire et aux emballages de produits.
● Lors de l’acquisition et de la reproduction du brillant et des contours
de surface minuscules avec la technologie d’acquisition et de
restitution de l’apparence des matériaux de Canon
Même l’impression de rugosité du
métal de l’objet est reproduite
36
La défense de la
marque Canon
dans le monde
La marque Canon est née en 1935 et visait alors à créer une marque d’appareil photo de
stature mondiale. Depuis, Canon n’a jamais cessé d’innover sur le plan technologique et
est devenu un groupe dont la marque bénéficie d’une forte présence. Outre ses activités
dynamiques de R&D, Canon met aussi l’accent sur le design, les activités de propriété
intellectuelle du groupe et la R&D mondiale. Canon vise à progresser à grands pas en tant
que véritable groupe international.
37
37
2015
Design
Propriété intellectuelle
R&D mondiale
38
Design Canon
Priorité à la qualité améliorée des produits et à la valeur de la marque
Le design fait partie intégrante de l’amélioration de la valeur de la marque. À ce titre, Canon offre une nouvelle
valeur, à travers la qualité élevée du design des produits, des services et d’autres activités économiques.
39
Design des produits
———————————————
L’esthétique axée sur les utilisateurs et les environnements
d’utilisation
Canon accorde un grand intérêt au plaisir qu’éprouvent les utilisateurs
lorsqu’ils tiennent un produit de la marque entre les mains et à l’excitation
qu’ils ressentent lors de leur utilisation. Pour être certain que le design
soit en phase avec les environnements et les locaux dans lesquels ils
sont utilisés, le groupe crée des produits sophistiqués qui répondent à
différents besoins, en se basant sur des études et analyses répétées in situ.
Design d’interface utilisateur
———————————————
Une interface utilisateur intuitive quel que soit le produit
Canon cherche à créer des interfaces utilisateur conviviales pour ses
appareils photo et imprimantes numériques, ses photocopieurs et ses
équipements médicaux, mais aussi pour les sites Web du groupe, les
applications des ordinateurs et smartphones, ou encore les produits
logiciels. Une réflexion minutieuse est consacrée au design des icônes
et volets, à l’agencement des écrans et aux méthodes de transition, afin
de proposer des interfaces utilisateur intuitives.
Design ergonomique
———————————————
Analyse de la facilité d’utilisation pour une convivialité améliorée
Pour garantir la facilité d’utilisation, les produits font l’objet d’analyses
poussées sous différents angles, notamment des évaluations subjectives
des utilisateurs et des données mesurées. Les informations sensorielles
difficiles à mesurer sont converties en données, afin d’être aussi prises en
compte dans les produits. Ainsi, Canon souhaite atteindre une convivialité
étayée par des analyses objectives.
Design visuel
———————————————
Pour une impression durable inséparable de Canon
Que ce soit à travers les emballages, logos, graphismes pour les services
photo, cartes de visite, graphismes événementiels ou uniformes d’équipes
sportives, Canon vise à créer des produits et véhiculer une image de
marque qui laisse une impression durable auprès des utilisateurs.
Design avancé
———————————————
Création de produits et services d’avenir
Quels types de changements devraient intervenir dans la société d’ici
cinq ou dix ans, et comment influeront-ils sur notre quotidien ? Canon
s’efforce de prévoir les futures évolutions et de proposer des produits
et services qui s’inscriront dans cet avenir.
40
À l’avant-garde du design
Système Cinema EOS
Développement de caméras cinéma numériques — Une première Canon
La naissance d’une nouvelle forme d’expression cinématographique
En 2014, les caméras cinéma numériques du système Cinema EOS de Canon ont reçu le prix du Premier ministre lors du « National
Commendation for Invention » (organisé par l’Institut japonais de l’invention et de l’innovation). Ce prix prestigieux dans le domaine
du design a constitué une première historique pour Canon. Il a été le fruit d’un nouveau défi lancé par le groupe, lequel a débuté par
la compréhension des techniques des cinéastes professionnels et exigeait le développement d’une nouvelle approche du design.
Compréhension du mode d’utilisation des caméras
sur le plateau
La recherche de la forme idéale, soutenue par la
passion de l’expression visuelle
———————————————
———————————————
En décembre 2009, le service des entreprises a contacté l’équipe de design
avec une demande de conception d’un nouveau produit. Bien que Canon
ait fait ses preuves dans la conception des caméscopes professionnels, la
conception d’une caméra cinéma représentait un nouveau défi.
Il fallait d’abord répondre à la première question suivante : Comment
les caméras cinéma sont-elles utilisées sur le plateau ? En l’absence
d’expérience antérieure, l’équipe a décidé de se rendre sur place pour
voir le mode d’utilisation des caméras cinéma. Elle a vite réalisé que le
type de recherche nécessaire serait impossible au milieu de l’activité
frénétique habituelle sur un plateau de tournage. Par conséquent, il
a été décidé de produire un film original et d’engager des cinéastes
pour le tournage. Le projet a permis à l’équipe de passer au crible les
mouvements des mains des cinéastes pendant leur travail, ainsi que
d’observer d’autres techniques employées pendant la réalisation.
Lors du tournage d’un film, trois membres de l’équipe, y compris le
cadreur, se partagent la responsabilité du fonctionnement de chaque
caméra. Le fait de regarder les cinéastes réaliser leur propre vision a
fourni une mine incroyable d’informations pour la conception. Un
exemple a été la prise de vue à « distance rapprochée », au cours de
laquelle une caméra est placée au plus près d’un mur ou du sol.
Des recherches poussées ont permis d’identifier le besoin de
caméras cinéma compactes et légères. Un autre credo était la mobilité,
laquelle permet de tourner dès l’arrivée sur le site. En expérimentant
sur la conception de base de la caméra cinéma, l’équipe de design a
fabriqué et assemblé des composants électroniques sous forme de blocs
de construction, puis a testé la maniabilité de chaque configuration
en passant en revue les mouvements de la prise de vue. Pour cela, les
membres de l’équipe ont essayé à maintes reprises différentes positions
de prises de vue et ont discuté des résultats entre eux.
Un design vertical original basé sur le concept de
centre mobile
———————————————
Parmi les quatre modèles encore en lice, le design finalement retenu
comportait un boîtier allongé verticalement et élancé, avec une profondeur
minime dans le plan horizontal. Ce résultat a servi de base pour le concept de
41
Système d’études à l’étranger pour les
ingénieurs
Dans le cadre de la mondialisation de ses opérations de
R&D, Canon a lancé en 1984 un programme prévoyant
d’envoyer chaque année certains de ses ingénieurs étudier
dans des d’universités à l’étranger.
Le Centre de design utilise aussi ce programme pour
envoyer ses ingénieurs en design étudier à l’étranger.
L’objectif est de leur permettre d’acquérir des connaissances
spécialisées, mais aussi la culture et la langue du pays
d’accueil. Cette expérience enrichit considérablement
leur travail de conception.
Prix du design
centre mobile. Le design à orientation verticale facilite la prise de vue dans
les espaces confinés, tout en assurant une stabilité avec un tremblement
horizontal minimum. Qui plus est, l’équipe était convaincue que le design
original ouvrirait de nouvelles possibilités d’expression visuelle.
Une présence et une beauté fonctionnelle qui a
alimenté l’esprit de la création
———————————————
La priorité accordée à la maniabilité transparaît sur l’ensemble de la caméra
du système Cinema EOS, de la position des boutons de commande et de la
poignée hautement évolutive jusqu’à la conception de l’interface utilisateur.
Alors que certains considèrent le design comme secondaire pour les
équipements professionnels dès lors qu’ils peuvent enregistrer des images
de qualité, la caméra joue un rôle central sur le plateau de tournage. Si la
caméra est dotée d’une présence captivante et d’une beauté fonctionnelle,
elle sera un facteur de motivation pour les professionnels sur le plateau.
C’est précisément parce que le produit s’adresse à des professionnels que
son design doit les motiver à l’utiliser. Telles sont les leçons que les membres
de l’équipe de design ont tirées de leurs expériences à l’avant-garde de la
réalisation cinématographique. Ce design de produit de qualité élevée a été
rendu possible par l’attitude volontaire et les actions du designer responsable,
soutenu par les efforts de collaboration de
l’équipe de design.
Alors que le Centre de design de Canon réalise une
évaluation stricte de ses propres conceptions, il participe
aussi proactivement aux concours de design organisés au
Japon et à l’étranger. Au final, l’amélioration de la qualité
du design est réalisée dans l’intérêt des clients du groupe
qui utilisent les produits. La possibilité d’une évaluation
des designs par des instances extérieures compétentes
améliore non seulement la qualité du travail de conception
de Canon, mais favorise aussi l’essor des designers du
groupe. De nombreux designs Canon ont reçu des prix et
ont été reconnus au Japon ainsi qu’à l’étranger.
Principaux prix de design reçus
Good Design Award, iF Design Award (Allemagne), Machine
Design Award et Japan Package Design Award
EOS C500
42
Activités de propriété
intellectuelle
Cérémonie de remise des prix internes de l’invention
Un soutien à l’activité de R&D et à la stratégie globale de Canon via une gestion
sophistiquée de la propriété intellectuelle
Une épigramme fréquente au sein du service R&D de Canon est la suivante : « Si vous avez l’intention de lire une thèse de recherche, lisez
plutôt un brevet » et « N’écrivez pas de compte rendu, mais remplissez plutôt une demande de brevet ». Depuis sa création, la philosophie
du groupe Canon consiste à mettre l’accent sur la technologie et, plus particulièrement sur la technologie propriétaire, ainsi que sur
l’acquisition des droits pour les inventions qui servent de socle au développement de Canon. Il est inscrit dans l’ADN de Canon d’éviter les
brevets détenus par d’autres sociétés et de mettre au point des technologies originales, puis de les protéger à travers des brevets.
———————————————
Canon est convaincu que les activités de propriété intellectuelle (PI)
sont cruciales pour le développement de l’activité économique. Dans le
● Nombre de brevets déposés aux États-Unis
Année
Classement global (classement parmi les sociétés japonaises)
Nombre de brevets
2014
3e (1er)
4 055*1
2013
3e (1er)
3 820
2012
3e (1er)
3 173
2011
3e (1er)
2 818
2010
4e (1er)
2 551
2009
4e (1er)
2 200
2008
3e (1er)
2 107
2007
3e (1er)
1 983
2006
3e (1er)
2 366
2005
2e (1er)
1 829
Chiffres compilés par Canon sur la base des informations annuelles publiées par le
Département américain du commerce
*1 Les chiffres pour 2014 sont basés sur des indications préliminaires publiées par les
services des brevets IFI CLAIMS
43
même temps, le groupe croit fermement que les produits et la propriété
intellectuelle sont les fruits d’activités de R&D efficaces. Chaque année,
les ingénieurs de Canon soumettent plus de 10 000 idées. Les brevets
sont déposés par pays et par région, et via les activités entrepreneuriales
du groupe, Canon est dans le haut du classement des sociétés japonaises
détentrices de brevets américains depuis 10 années consécutives.
Il existe deux aspects à la stratégie de propriété intellectuelle de
● Quelles sont les activités de propriété intellectuelle ?
Protection au moyen des droits de brevet
Recherche et
développement
Bénéfice
Activité
économique
Pour empêcher d’autres personnes
d’exploiter les inventions à leur
profit, il est aussi important
de déposer un brevet lors de la
création de nouveaux produits.
Protection découlant des brevets
Canon dans le haut du classement des sociétés
japonaises détentrices de brevets américains
depuis 10 années consécutives grâce aux activités
proactives de propriété intellectuelle
Nouveau-venu
Nouveau-venu
La protection des réalisations de l ’activité R&D
contribue aux activités économiques
Canon. Le premier aspect est défensif — pour protéger les technologies
stratégiques propriétaires de Canon contre les violations de tiers.
Le deuxième volet est offensif — pour aider et favoriser la génération
d’inventions à travers la collaboration entre les ingénieurs et le service
de propriété intellectuelle du groupe. La gestion défensive et offensive
de la propriété intellectuelle renforce la capacité de Canon à acquérir
des brevets, et soutient les capacités de développement du groupe.
Une stratégie des brevets déclenchée par les
négociations de modèle de licence avec Xerox
———————————————
« La R&D ne se termine pas avec la commercialisation du produit.
Elle s’arrête uniquement lorsque la technologie développée initialement
devient propriétaire. » Cette attitude, qui met l’accent sur la détention
des droits de propriété intellectuelle, date des années 1960, lorsque
Canon a fait son entrée sur le marché des photocopieurs.
Afin de briser le mur hermétique de brevets dressé par l’Américain
Xerox pour ses photocopieurs, Canon a inventé la méthode NP, une
toute nouvelle technologie électrophotographique qui ne violait pas
les brevets de Xerox. En rendant cette technologie propriétaire, le
groupe a pu l’employer lors de la négociation des licences pour les
technologies nécessaires. Cette expérience a instauré les fondements
de la stratégie de propriété intellectuelle de Canon et a été transmise
aux générations suivantes dans le cadre de l’ADN d’entreprise de Canon.
Encouragement du développement des idées des
ingénieurs, également un rôle de l’ingénieur des
brevets
———————————————
Une caractéristique de la stratégie de propriété intellectuelle de Canon
est la communication active entre les ingénieurs et les ingénieurs des
brevets, lesquels sont chargés de la propriété intellectuelle. Canon compte
près de 300 ingénieurs des brevets sur ses sites de R&D à travers le Japon
et ils encouragent l’acquisition de brevets en travaillant étroitement avec
les ingénieurs. Les ingénieurs des brevets examinent les nouvelles idées
et les résultats des recherches des ingénieurs sous différents angles et
peuvent développer l’idée d’un ingénieur ou identifier des moyens pour
maximiser le nombre d’inventions pouvant être générées.
Des collaborations commerciales pour protéger les
droits de propriété intellectuelle
———————————————
À notre époque où les voitures sont équipées de multiples caméras et
où près de 100 000 brevets existent pour les smartphones, il devient
toujours plus difficile pour Canon de protéger seul ses technologies.
En particulier, comme les produits des fabricants du monde entier
intègrent désormais les technologies de l’information, il existe une
probabilité accrue de concurrence de sociétés dans des domaines tels
que les technologies des communications et les interfaces utilisateur.
Afin d’affirmer la légitimité du groupe et d’éviter les conflits internationaux
sur les brevets, Canon a signé un accord de concession croisée de licences*2
avec Microsoft en juillet 2014. Par ailleurs, dans l’optique de réduire les risques
de litiges portant sur les brevets et faisant intervenir des chasseurs de brevets
(des sociétés spécialisées dans les procès liés aux brevets en vue de collecter
des droits de licence), six entreprises, dont Canon et Google, ont mis en place
le réseau LOT (License on Transfer). Grâce à sa propriété intellectuelle, Canon
travaille au renforcement de sa compétitivité internationale, notamment
en formant des alliances avec d’autres entreprises.
*2 Dans un accord de concession croisée de licences, les détenteurs de droits de licence
(entreprises, etc.) s’octroient mutuellement une licence afin d’autoriser l’utilisation
d’une ou de plusieurs licences détenues par l’autre partie.
Politique de base de Canon en matière de
propriété intellectuelle
Les activités de propriété intellectuelle sont vitales pour
les activités économiques
fruits des activités de R&D sont les produits et la
propriété intellectuelle
Les droits de propriété intellectuelle de tiers doivent être
respectés et gérés de manière appropriée
Les
Deux « Commendation for Invention » pour de nouvelles technologies et nouveaux produits de pointe
L’idée sous-jacente à l’imprimante Bulle d’encre de Canon, un
produit qui a donné naissance à une activité clé pour le groupe,
est née alors que l’aiguille d’une seringue contenant de l’encre est
entrée accidentellement en contact avec un fer à souder chaud,
provoquant la projection de gouttelettes d’encre hors de la pointe
de l’aiguille. La demande de brevet de base pour la première
technologie de jet d’encre (bulle d’encre) thermique inventée par
Canon a été déposée le 3 octobre 1977. En 1994, cette invention
a été récompensée par le « Prix impérial de l’invention » lors du
National Commendation for Invention (organisé par l’Institut
japonais de l’invention et de l’innovation).
Des technologies qui donnent lieu à des brevets sont le
résultat d’activités de R&D assidues. Canon, à travers son propre
système de « Commendation for Invention », récompense tout
spécialement les efforts des ingénieurs et d’autres employés
méritants pour leurs technologies et inventions exceptionnelles.
Prix spécial de l’innovation Canon lors du National Commendation for Invention et prix internes de l’innovation ces 20 dernières années
Nom de l’invention
Prix spécial, National Commendation for Invention,
Institut japonais de l’invention et de l’innovation
Année
Nom de la récompense/du prix
Prix internes de l’innovation
Année
Nom de la récompense/du prix
Conception d’une caméra cinéma numérique légère et compacte, offrant
une mobilité exceptionnelle
2014
Prix du Premier ministre
2013
Prix du président pour la réussite en
matière de propriété intellectuelle
Invention de l’imprimante utilisant un élément de transfert intermédiaire,
sans mécanisme de nettoyage
2013
Prix du Ministère de l’Éducation, de la
Culture, des Sports, des Sciences et de la
Technologie du Japon
2004
Prix du président pour la réussite
en matière de propriété
intellectuelle
Imprimante jet d’encre rectangulaire
2006
Prix Asahi Shimbun
2005
Prix de l’excellence du président
Capteur grand format pour système de radiographie numérique temps réel
2005
Prix impérial de l’innovation
2001
Invention d’un système optique de petite taille, capable d’effectuer des
zooms rapides
2003
Prix Asahi Shimbun
2004
Scanner à plat compact
2002
Prix du président de HATSUMEI KYOKAI (JIII)
2001
Méthode de charge exempte d’ozone
1999
Prix du commissaire du Bureau des brevets
japonais
1991
Invention d’un équipement de mesure active de la distance
1997
Prix Asahi Shimbun
1996
Imprimante Bulle d’encre
1994
Prix impérial de l’innovation
1986
44
R&D mondiale
Activités de R&D et programmes de soutien mondial de Canon
Le groupe Canon exerce des activités dans plus de 220 pays et régions autour du monde. Aujourd’hui, les ventes hors du Japon
représentent plus de 80 % du chiffre d’affaires net consolidé de Canon. Pour être certain que les thèmes de recherche explorés par
le groupe dans le monde porteront des fruits et aboutiront à de futures activités économiques, Canon collabore activement et
entretient des échanges avec des instituts de recherche extérieurs.
Canon Research Centre France S.A.S.
Rennes, France
Thèmes de recherche : Communications sans
fil, transmission vidéo
Canon Information Systems Research Australia Pty. Ltd.
Sydney, Australie
Thèmes de recherche : Traitement des informations d’image,
graphiques
45
Système de gestion de trois sièges régionaux
Alliances entre l’industrie et les universités
———————————————
———————————————
Afin de mettre en place une véritable structure de R&D mondiale, Canon
a étendu ses centres d’innovation au Japon, mais aussi en Europe et
aux États-Unis dans l’optique d’instaurer un système de gestion de
trois sièges régionaux.
Par exemple, aux États-Unis, qui sont à l’avant-garde des technologies
de pointe dans le domaine médical, Canon a créé le Healthcare Optics
Research Lab (HORL) à Cambridge, Massachusetts, pour mener
des activités de R&D qui appliquent l’expertise du groupe dans les
technologies optiques. En 2012, HORL a commencé à jouer un rôle
central dans la recherche collaborative avec les établissements médicaux
affiliés à Harvard aux États-Unis, conjointement avec les services de
R&D de Canon basés au Japon.
En exploitant les caractéristiques et les capacités propres au Japon,
aux États-Unis et à l’Europe, en mobilisant les esprits brillants de
chaque région et en effectuant de la recherche fondamentale, de la
recherche appliquée et d’autres activités de R&D, Canon sera en mesure
de générer de nouvelles activités dans l’avenir et de les développer à
l’échelle mondiale.
Pour renforcer son activité de R&D, Canon participe proactivement à
des alliances avec les universités. En 2007, le groupe a créé le Center
for Optical Research & Education (CORE) au Japon, conjointement avec
l’université d’Utsunomiya. Le centre propose un cursus de troisième cycle
en optique pour effectuer de la R&D dans les technologies optiques de
pointe, tout en relevant le niveau global de ces technologies au Japon.
Par ailleurs, en 2012, des évaluations cliniques pour les équipements
d’imagerie médicale ont été mises en place au Clinical Research Center
for Medical Equipment Development (CRCMeD) de l’Université de
Kyoto. Canon a soutenu la création du CRCMeD. Canon continuera
de promouvoir la recherche conjointe avec les universités et instituts
de recherche au Japon et à l’étranger, en vue de développer et de
commercialiser les sciences et les technologies.
Prototype d’un endoscope
ultra-miniature
Healthcare Optics Research Laboratory (Canon U.S.A.)
Cambridge, Massachusetts
Thèmes de recherche : Imagerie optique biomédicale,
robotique médicale
Cartouche de diagnostic d’ADN
Canon U.S. Life Sciences Inc.
Rockville, Maryland
Thème de recherche : Diagnostic d’ADN
Imaging Systems Research Div. (Canon U.S.A.)
San Jose, Californie
Thèmes de recherche : Imagerie informatisée
Principales activités des bureaux au Japon
Programme d’études à l’étranger
———————————————
Depuis 1984, Canon propose à ses ingénieurs un programme d’études
à l’étranger, dans le cadre de ses initiatives de mondialisation de ses
opérations de R&D.
L’objectif de ce programme est de former des ingénieurs
internationaux et d’acquérir des technologies qui joueront un rôle
central dans l’avenir de Canon. Les ingénieurs qui participent à ce
programme étudient des technologies de pointe ou spécialisées
pendant deux ans dans des universités à l’étranger. Après leur retour,
Canon espère ainsi qu’ils seront capables d’accomplir leurs tâches avec
une expertise spécialisée et des compétences en langues étrangères.
À ce jour, plus de 90 ingénieurs Canon ont étudié à l’étranger
dans plus de 40 universités, notamment au Massachusetts Institute
of Technology (U.S.A.), à l’Université Carnegie-Mellon (U.S.A.) et à
l’Université de Cambridge (R.-U.).
———————————————
Sièges
Service R&D
Développement des imprimantes jet d’encre et produits
Bureau de Yako
chimiques pour jet d’encre
R&D et fabrication d’équipements de production et moules en
Bureau de Kawasaki
métal, R&D concernant les dispositifs à semi-conducteurs
Bureau de Tamagawa Développement des technologies de management de la qualité
Développement de logiciels pour les produits de traitement
Bureau de Kosugi
d’images bureautiques
Développement d’écrans, R&D et fabrication d’équipements
Usine de Hiratsuka
microscopiques
Usine d’Ayase
Développement et fabrication de dispositifs à semi-conducteurs
Fuji-Susono Research Park R&D concernant les technologies électrophotographiques
Bureau d’Utsunomiya
| Usine d’Utsunomiya Fabrication de différentes lentilles
R&D, fabrication et entretien des équipements lithographiques
| Usine de produits
| optiques d’Utsunomiya à semi-conducteurs et des équipements lithographiques pour
écrans plats
| Centre R&D d’optique R&D concernant les technologies optiques
Fabrication de produits de traitement d’image bureautiques et
Usine de Toride
produits chimiques, R&D, essais de production de masse et
support des technologies électrophotographiques
Fabrication de pièces d’équipements lithographiques pour
Usine d’Ami
écrans plats
Bureau de Kamisato
Développement de dispositifs pour équipements médicaux
Usine d’Oita
Fabrication de dispositifs à semi-conducteurs
46
© Canon Inc.2015 PUB.CFT01F 0915

The Canon Frontier 2015

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