Brevet FR2212542A1 — publié le 19740726

La présente invention concerne un appareil du genre appelé frontof@comètre, permettant de mesurer la puissance frontaie de lentilles, plus particulièrement de lentilles souples de contact en une matière présentant un certain degré d'hydrophilie et ayant un indice de réfraction donné, Dans le présent texte, par matière présentant un certain degré d'hydrophille, en entend aussi bien des matières hydrophiles telles que, par exemple, les copolymères de monométhacrylate d'é@hylène-glycol et de diméthacryiate d'éthylène-gly@oi, que d@s matières qui ne sont pas en ellesmêmes bydr@pniles, telles que, par exemple, les silicones, mais qui ont subi un @ra@tement pour être rendues hydrophiles au moins en surface ou qui ont été revêtues d'une couche superficielle de matie@e hydrop@ile. On sait q le lentilles de contact en matière hy drophile ou en matière présentant @n certain degré d'hydrophi- lie sont conservées, en dehors des périodes d'utilisation par le porteur de lentilles, dans un liquide, plus précisément dans un sérum physiologique ayant des caractéristiques voisines du liquide lacrymal, et notamntent un indice de réfraction voisin de celui du liquide lacrymal.Ce sérum physiologique maintient les lentilles de contact à l'état "gonflé", et on conçoit aisément que la puissance frontale d'une lentille de contact en une matière présentant un certain degré d'hydrophilie est différente suivant quelle est non gonflée ou gonflée par le sérum physiologique. ou, en utilisation, par un mélange du sérum physiologique et du liquide lacrymal. T1 importe donc, lorsqu'on désire mesurer la puissance frontale d'une telle lentille de contact. d'effectuer cette mesure alors que la lentille se trouve dans des conditions pr@ches de s@s con@itions d'utilisation, c'est-à-dire à l'état gonflé, et ce par un liquide ayant un indice de réfraction voisin de @elui du liquide lacrymal, par exemple le sérum physiologique dans lequel la lentille est normalement conservée, La présente invention vise essentiellement à fournir un appareil du type sus-mentionné, permettant de mesurer la puissance frontale de lentilles de contact dans un liquide ayant un indice de réfraction donné. A cet effet, l'appareil selon l'invention, compre- nant un baAti et > dans ce bâti, un système optique de mesure et un système optique de visée ou d'observation espacés l'un de l'autre et ayant un axe optique commun, est caracté- risé en ce que cet axe optique s'étend sensiblemont verticalement au moins dans l'intervalle compris entre les deux systèmes optiques, et en ce qu'il comporte en outre un petit bac placé dans l'intervalle sus-m-entionné et rempli d'un liquide ayant un indice de réfraction donné, le fond du bac présentant une fenêtre étanche, centrée sur l'axe optique commun, ainsi que des moyens pour supporter une lentille de contact dont on désire mesurer la puissance frontale, dans le liquide, en une position centrée sur ledit axe optique. Grâce à un. tel agencement, il est possible de mesurer la puissance frontale d'une lentille de contact en une matière présentant un certain degré dfhydrophilie, et ce dans des conditions très voisines de ses conditions d'utilisa- tion. On donnera maintenant une description détaillée d'un mode préféré de réalisation de la présente invention, en faisant référence aux dessins annexés sur.lesquels La figure 1 est un schéma de principe d'un fron- tofocomètre dans lequel la présente invention est mise en oeuvre. La figure 2 est une vue partielle en coupe montrant plus spécialement la partie du frontofocomètre qui est réalisée conformément à la présente invention. La figure 3 est une vue en perspective, à échelle agrandie, d'un dispositif de centrage destiné à maintenir la lentille de contact en position centrée sur 11axe optique du frontofocomètre, pendant la mesure, et utilisable également pour la mise en place et le retrait de la lentille de contact respectivement dans et hors du frontofocomètre. La figure 4 est une vue en perspective montrant un élément permettant de mettre en place une lentille de contact dans le dispositif représenté sur la figure 3. Les figures 5, 6 et 7 sont des vues illustrant l'opération de mise en place d'une lentille de contact dans le dflspositif représenté sur la figure 3 et de mise en place de ce dispositif dans le frontofocomètre. Si l'on se réfère tout d'abord à la figure 1, on peut voir que le frontofocomètre selon l'invention comporte, de façon connue en soi, un système optique de visée ou d'observation 1 et un système optique de mesure 2 qui sont montés, espacés ltun de l'autre, dans un bâti commun (non représenté sur la figure 1) de façon que leurs axes optiques soient confondus Le système de visée 1 peut être par exemple constitué par une lunette réglée à l'infini.De même, le système optique de mesure 2 peut comporter, de façon connue en soi, un objectif de mesure 3, un test ou objet 4 centré sur l'axe optique 5 commun aux deux systèmes optiques 1 et 2, et pouvant être déplacé le long de cet axe optique 5 au moyen d'un barillet 6 monté coulissant dans un guide 7 solidaire du bâti de l'appareil, une lampe 8 pour éclairer le test 4, et un dispositif de lecture 9 pour lire la puissance frontale mesurée.Ce dispositif de- lecture 9 peuf comprendre, de façon connue en soi, une échelle 10 graduée en dioptries et fixée au barillet 6 pour pouvoir entre déplacée en même temps que ce barillet devant un repère fixe (non représenté), ainsi qu'un miroir de renvoi 11 et une entre d'observation 12 qui peut être avantageusement constituée par une loupe. Bien entendu, au lieu de prévoir une échelle graduée mobile avec le barillet 6 et un repère fixez on pourratt prévoir la disposition inverse, c'est-à-dire un repère mobile avec le barillet 6 et une échelle graduée fixe. Selon une caractéristique de la présente invention, l'axe optique 5 s'étend sensiblement verticalement au moins dans l'intervalle compris entre les systèmes optiques 1 et 2. En outre, dans cet intervalle, est disposé un petit bac 13 rempli d'un liquide ayant un indice de réfraction donné, par exemple un sérum physiologique tel que ceux habituellement ùtilisés pour la conservation des lentilles de con tact en matière hydrophile. On se réfèrera- maintenant à la figure 2 qui montre une réalisation pratique de la présente invention. Le frontofocomètre partiellement représenté dans la figure 2 ressemble à beaucoup d'égards à un frontofocomètre de type classique, déjà commercialisé par la Demanderesse, si bien que l'on ne décrira en détail que les parties de ce frontofocomètre qi ont un rapport avec la présente invention. Comme on peut le voir sur la figure 2, le bac 13 présente, à sa partie inférieure, une saillie cylindrique creuse 14 qui s'emboîte, sans Jeu, dans l'extrémité supérieure ouverte dtune douille 15 qui est solidaire du bâti du frontofocomètre et dans laquelle est habituellement logé l'objectif de mesure 3 du système optique de mesure 2. La douille 5 est coaxiale à l'axe optique 5 du système optique de mesure 2 et du système optique de visée 1. Dans le fond du bac 13 sont prévus des moyens pour supporter une lentille de contact L dans le liquide et pour la maintenir dans une position centrée par rapport à l'axe optique. Ces moyens de support et de centrage sont constitués, d'une part, par une pièce cylindrique creuse 16, coaxiale à ltaxe optique 5, qui s étend vers le haut à partir du fond du bac 13 auquel elle est fixée, jusqu a une hauteur inférieure au niveau 17 du liquide dans le bac, et, d'autre part, par un dispositif de centrage 18 qui sera décrit en détail plus loin. La pièce cylindrique creuse 16 traverse, de manière étanche, un trou percé coaxialement à I l'axe optique 5 dans le fond du bac 13 et une fenêtre 19, formée par exemple par une lame transparente à faces parallèles, obstrue de manière étanche le trou central de la pièce cylin-. drique creuses à l'extrémité supérieure de cette dernière, juste en-dessous de la lentille de contact L supportée par cette extrémité. Le dispositif de centrage 18 est embofté coaxialement sur la pièce cylindrique creuse 16, de manière amovible pour pouvoir Entre à la fois utilisé pour la mise en place de la lentille L sur l'extrémité supérieure de cette pièce cylindrique creuse 16 et pour assurer le centrage de ladite lentille L par rapport à l'axe optique 5. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, le dispositif de centrage 18- est composé de deux éléments. Plus précisément, il comprend un panier 20 muni d'une poignée 21, et dont le fond est percés en son centre, d'un trou 22 de diamètre égal ou très légèrement supérieur au diamètre extérieur de la pièce cylindrique 16, et une bague de centrage 23 emboîtée coaxialement, de façon amovi ble, dans le panier 20. Le diamètre intérieur de la bague 23 est égal ou très légèrement supérieur au diamètre extérieur de la lentille de contact L. C'est pourquoi, dans la pratique, on pourra prévoir plusieurs bagues de centrage pouvant toutes être emboîtées individuellement dans le panier 20, mais présentant des diamètres intérieurs différents correspondant aux différents diamètres extérieurs des lentilles de contact disponibles dans le commerce. Le panier 20 et la bague de centrage 23 présentent tous les deux une fente radiale 24 > 25, dont la largeur est plus petite que le diamètre du trou central 22 du panier. Les deux fentes 24 et 25 sont disposées en corncidence pour permettre la mise en place d'une lentille de contact dans le trou de la bague de centrage 23, sur le fond du panier 20, à l'aide d'une tige 26 (figure 4). Cette tige 26 présente une section aplatie, de façon qu'au moins une dimension de cette section soit plus petite que la largeur des fentes 24 et 25. En outre > comme le montre la figure 4, la tige 26 est pourvue, à son extrémité supérieure, d'une tête 27 sur laquelle peut être posée une lentille de contact L et dont le diamètre est plus grand que la largeur des fentes 24 et 25, mais plus petit que le diamètre du trou central 22 du fond du panier 20. L'opération de mise en place d'une lentille de contact L dans le trou central de la bague 23 et sur le fond du panier 20 est illustrée par les figures 5 et 6. Comme le montrent ces figures, la tige 26, sur la tette de laquelle a été placée la lentille de contact L, est tout d'abord introduite radialement dans le trou 22, suivant la flèche FLJ à travers les fentes 24 et 25 de la bague de centrage 23 et du panier 20. Ensuite, la tige 26 est déplacée suivant la flèche F2 pour amener la lentille de contact L dans le trou central de la bague de centrage 23, jusque sur le fond du panier 20. Un chanfrein 28 (figure 3) est prévu à la partie supérieure de la bague de centrage 23 pour faciliter le centrage de la lentille L au moment où elle pénètre dans le trou central de cette bague. Afin d'être certain que les fentes 24 et 25 coïncident lorsque sa bague de centrage 23 est emboîtée dans le panier 20, des moyens complémentaires dtîndexation 29, par exemple un tenon et une encoche, peuvent autre avantageu- sement formés respectivement dans le panier 20 et dans la bague de centrage 23 pour les positionner correctement l'un par rapport à l'autre. Si on se réfère à nouveau à la figure 2, on peut voir que la monture 30 du système optique de visée 1 est prolongée vers le bas par une pièce cylindrique creuse 31, qui est coaxiale à l'axe optique 5 et s'étend vers le bas jusque dans le liquide contenu dans le bac 13. A son extrémité inférieure, la pièce cylindrique creuse 31 est hermétiquement obstruée par une lame à faces parallèles trans- parentes 32. Un tel agencement a pour but d'empocher que les rides qui sont susceptibles de se former à la surface du liquide contenu dans le bac 13 ne puissent perturber l'observation au cours de la mesure. Par ailleurs, ainsi que cela est connu en soi, la monture 30 du système optique de visée 1 est fixée à une extrémité d'un bras 33 dont l'autre extrémité est reliée au bSti de l'appareil. Toutefois, selon une caractéristique de la présente invention, le bras 33 est en deux parties 33a et 33b articulées l'une à l'autre au moyen d'un axe 34 tourillonné, à ses extrémités, dans deux joues 35 (une seule de ces joues est visible dans la figure 2) fies par des vis 36 à la partie 33a du bras 33. Grâce à un tel agencement, le système optique de visée 1 peut être sélectivement amené dans une position de travail, qui est la position représentée dans la figure 2, et dans une position de dégagement, à l'écart du bac 13, pour permettre la mise en place du dispositif de centrage 18, avec la lentille de contact L, sur la pièce de support 16, de la façon repré sentée sur la figure 7, ainsi que l'enlèvement de ce dispo -sitif de centrage 18 et de la lentille L hors du tac 13. La position de travail susmentionnée est déterminée par une butée 37* qui peut être par exemple constituée par une tige cylindrique dont les extrémités sont fixées dans les Joues ,35, tandis que la position de dégagement susmentionnée est déterminée par une butée 38 qui est solidaire de la partie 33a du bras 33 et qui est agencée pour venir en contact avec une surface d'arrêt 39 de la partie 33b lorsqufon fait pivoter cette partie 33b dans la direction de la flèche F. On décrira maintenant le fonctionnement de î1appa- reil selon la présente invention. Le système optique de visée 1 se trouvant dans sa position de dégagement, une lentille de contact L en une matière présentant un certain degré d'hydrophilie est placée' dans le dispositif de' centrage 18 de la façon illustrée par les figures 5 et 6, puis ce diepo- sitif de centrage 18, avec la lentille de contact L, est placé sur la pièce cylindrique 16 de la façon illustrée par la figure 7, après quoi le système optique de visée 1 est ramené dans sa position de travail, comme représenté sur la figure ?. On peut alprs procéder à la mesure de la puissance frontale de la lentille L. Les lentilles souples étant très minces, on assimilera, pour les calculs, puissance frontalle et puissance focale.Comme dans les frontofocomètres connus, cette mesure est basée sur un principe de compensation. L'ensemble test 4, objectif de mesure 3, lentille L à mesurer doit se comporter comme un collimateur. On compense la puissance de la lentille souple de contact L introduite dans le systè- me, par un déplacement du test 4. La lentille L, ayant été immergée, comme indiqué pré cédemment, dans le liquide du bac 13, on déplace le barillet coulissant 6 portant le test 4 pour obtenir une image nette du test 4 vu à travers l'ensemble du système. Le déplacement du test 4 étant proportionnel à la puissance frontale de la lentille à mesurera au cours du dpla- cement du barillet coulissant 6, l'échelle graduée 10 se déplace devant le repère fixe, et une graduation de cette échelle vient en regard dudit repère fixé. Il suffit de lire la valeur indiquée sur 1 t échelle. Pour cela, cependant, on supposera que l'appareil est étalonné, c'est-à-dire que a) en l'absence de lentille souple de contact, l'image nette du test s'obtient lorsque la graduation O de échelle se trouve en face du repère fixe. b) les graduations portées sur l'échelle correspondent aux valeurs mesurées en dioptries. Un tel principe de mesure est bien connu. Toutefois, il y a lieu d'effectuer les remarques suivantes. La puissance focale d'une lentille de contact dans l'air est donnée par la formule suivante P = n - 1) ( 1 - ) R1 R2 où nl = indice de réfraction de la lentille R1@ et R2 = rayons de courbure de la lentille Si on immerge la lentille, on mesure donc la puis sance focale Pi de la lentille dans le liquide, et cette puissance focale Pi est donnée par la formule P1 (n@ - n@) ( 1 - 1) ( 2 ) @ l @ R1 R2 où ni = indice de réfraction du liquide d'immer- sion. Les caractéristiques de la matière constituant la lentille de contact ne permettant pas de mesurer directement P, et ce dans des conditions voisines des conditions druti lisation de la lentille, c'est-à-dire la lentille se trouvant dans l'air mais imprégnée ou gonflée de liquide, on mesure Pi à l'aide de l'appareil décrit plus haut. Or, à partir des formules (1) et(2) ci-dessus, on peut déduire la relation suivante entre les puissances P et Pi : (nl - l ) P = Pi (3) (n# - ni) et on peut poser nl - l K = # # nl - ni qui est un facteur constant. Par exemple, si nQ = 1,435, et ni = 1,335, on a K = 4,35.Par rapport à un frontofocomètre classique, l'échelle de lecture est donc comprimée et, pour garder la même échelle de lecture que sur les frontofocomètres classiques, il faut donc changer la focale f de l'objectif de mesure 3, et ce de telle façon que où K est la constante précédemment définie et d est ltécart entre deux graduations représen tant une dioptrie sur 1 t échelle de lecture. On remarquera en outre que, diaprés ce qui précède, le frontofocomètre est étalonné pour la mesure de la puissance frontale de lentilles de contact ayant un indice de réfraction nl donné. Toutefois, on peut concevoir un frontofocomètre permettant de mesurer par immersion la puissance frontale de lentilles de contact ayant des indices de réfraction qui varient -dans une certaine gamme. En effet, il suffit de prévoir, pour l'objectif de mesure 3, un objectif à focale variable, du genre "zoomns avec une bague de réglage de la focale qui est graduée en indices de réfraction.Ainsi, en réglant à chaque fois la focale en fonction de l'indice de réfraction de la lentille de contact dont on veut mesurer la puissance frontale,il est alors possible de mesurer les puissances frontale de lentilles d'indices de réfraction différents. I1 est bien entendu que le mode de réalisation qui a été décrit ci-dessus, en référence aux dessins annexés, a été donné à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de la présente inven- tion. C'est ainsi notamment que le déplacement du système optique de visée 1 entre une position de travail et une posi- tion de dégagement pourrait être obtenu non pas par basculement autour d'un axe dtarticulation, comme cela a été décrit plus haut, mais par coulissement dans la direction de l'axe optique 5. Par ailleurs, bien que dans exemple de réali- sation représenté aux dessins, l'axe optique 5 prétend verticalement sur tout le trajet suivi par les rayons lumineux, il n'est pas nécessaire qu'il en soit entièrement ainsi En effet, si pour des raisons évidentes, il est obilgatoire que l'axe optique s'tendu verticalement ou sensiblement verticalement dans l'intervalle compris entre le système optique de visée 1 et le système optique de mesure 2, intervalle dans lequel sé trouve le bac 1D, il nu est pas necessaire que l'axe optique s'étende verticalement à travers le restant de l'appareil. Ainsi, le trajet suivi par les rayons lumi- neux pourraît être coudé obliquement ou à angle droit par rapport à la verticale, par un ou plusieurs miroirs, aussi bien dans le système optique de visée que dans le système optique de mesure, permettant ainsi de réduire l'encombrement en hauteur de l'appareil, ou de réaliser un appareil plus compact. REVENDICATIONS la Appareil permettant de mesurer la puissance frontale de lentilles souples de contact en une matière présentant un certain degré d'hydrophilie et ayant un indice de réfraction donné, dans un liquide ayant lui-mEme un indice de réfraction donné, cet appareil comprenant un bâti et, dans ce btti, un système optique de mesure et un systèmé optique de visée ou d'observation espacés l'un de l'autre et ayant un axe optique commun, caractérisé en ce que cet axe optique s'étend sensiblement verticalement au moins dans l'intervalle compris entre ces deux systèmes optiques, et en ce qu'il comporte en outre un petit bac placé dans l'intervalle susmentionné et rempli du liquide susmentionné, le fond du bac présentant une =fenQtre étanche centrée sur r axe optique commun, ainsi que des moyens pour supporter une lentille de contact dont on désire mesurer la puissance ,frontale, dans le liquide, en une position centrée sur ledit axe optique. 20 Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de support comprennent une pièce cylindrique creuse, coaxiale à l'axe optique, qui s'étend vers le haut à partir du fond du bac auquel elle est fixée, jusqu'a une hauteur inférieure au niveau du liquide dans le bac, la fenêtre étanche étant formée par une lame transparente à faces parallèles montées dans le trou axial de cette pièce cylindrique, et un moyen de centrage pouvant recevoir une lentille de contact et embotté coaxialement sur la pièce cylindrique, de manière amovible pour pouvoir entre uti-. lisé à la fois pour la mise en place de la lentille de contact sur ltextrémité supérieure, de la pièce cylindrique et pour assurer le centrage de cette lentille par rapport à 1 1axe optique. 30 Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de centrage est constitué par un panier muni d'un organe de préhension, et dont le fond est percé, en son centre, d'un trou de diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur de la pièce cylindrique de support, et par une bague de centrage emboftée coaxialement de façon amovible dans le panier et présentant un diamètre intérieur calibré. 4" Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le panier et la bague de centrage présentent chacun une fente radiale de largeur plus petite que le diamètre du trou central du fond du panier, les deux fentes étant disposées en coIncidence pour permettre la mise en place d'une lentille de contact dans le trou de la bague de centrage, sur le fond du panier, à l'aide d'une tige ayant une section dont au moins une dimension est plus petite que la largeur des fentes, et comportant une tette de support de dimensions plus grandes que la largeur des rentes, mais plus petites, que le diamètre du trou central du fond du panier. Appareil suivant I'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système optique de visée s'étend vers le bas jusque dans le liquide contenu dans le bac. 60 Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le système optique de visée est monté mobile sur le bâti de façon à pouvoir être sélectivement amené dans une position de travail, pour laquelle il plonge dans le liquide du bac, et dans une position de dégagement, à l'écart du bac, permettant la mise en place et le retrait du moyen de centrage avec la lentille de contact. 7" Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système optique de mesure comporte un objectif de mesure à focale variable, du genre zoom, avec une bague de réglage de la focale qui est graduée en indices de réfraction, permettant ainsi, en réglant à chaque fois la focale en fonction de l'indice de réfraction de la lentille dont on veut mesurer la puissance frontale, de mesurer les puissances frontales de lentilles d'indices de réfraction différents.