Brevet FR2476860A1 — publié le 19810828

La présente invention concerne un instrument d'optique pour mesurer la puissance sphérique, la puissance cylindrique, l'angle de l'axe cylindrique et la puissance de prisme d'une lentille ou verre ophtalmique. On connaît un instrument télescopique de ce type appelé fronto-focomètre, o le système optique principal est disposé suivant une ligne droite et la partie inférieure du bâti ou corps portant le système optique forme un socle par lequel l'instrument peut être posé sur une table ou un banc, de même qu'un instrument à projection, appelé fronto-projecteur, o un système de projection grossissant est employé pour l'observation. Ces deux types d'instruments sont conçus pour être utilisés sur une table ou un banc. Ces instruments conventionnels ont les inconvénients suivants. Comme ils sont lourds et encombrants, leur emploi par l'opticien est malcommode lorsqu'il doit visiter un client pour mesurer des verres de lunettes, par exemple (le mot "lverrd'utilisé ici a un sens général et ne limite ni le matériau ni la forme, la grandeur ou l'application exacte de la lentille ophtalmique). Même dans son magasin, l'opticien ne peut utiliser un tel appareil conven- tionnel qu'à un emplacement particulier prévu pour lui. De plus, comme les organes de commande de ces instruments conventionnels sont conçus pour être manoeuvrés pendant que l'instrument est posé sur un banc, il est impossible d'effectuer des mesures en tenant l'ins- trument dans une main. La figure 1 montre les composants essentiels d'un instrument télescopique conventionnel (fronto-focomètre). Le système optique de cet instrument de mesure de verres possède une source lumineuse 1, un réticule 2, une lentille objectif 3, une lentille relais 4, un écran de focalisation 5 et une lentille oculaire 6. Tous ces composants sont disposés sur une seule ligne droite. Un verre 8 à mesurer est maintenu sur un appui-verre 7 par une fixation 9 qui est pressée élastiquement contre le-verre. Sur un côté du corps 10 de l'instrument se trouve un cadran de mesure de puissance 11 par lequel le réticule 2 peut être déplacé dans le sens de l'axe optique, de même qu'un bouton 13 pour ajuster la position d'un porte- verre ou porte-lunettes 12 prévu pour supporter le verre 8 à examiner. Le corps 10 comporte en outre un système optique d'indication de puissance (non représenté) qui est utilisé pour la lecture, par l'oculaire 6, d'une échelle de puissance de verre qui est utilisée en combinaison avec le réticule 2. Cet instrument télescopique conventionnel est utilisé de la manière suivante. On soulève une manette 14 reliée à la fixation 9 et on place le verre 8 à mesurer entre l'appui-verre 7 et la fixation 9. On tourne ensuite le bouton 13 pour appliquer le porte-lunettes 12 contre le bord du verre. Après cela, on manoeuvre le cadran 11 pour avancer ou reculer le réticule 2 pour la mise au point de l'image du réticule 2 sur l'écran de focalisation 5. Enfin, on observe les graduations et la configuration du réticule 2 à travers l'oculaire 6 pour mesurer la puissance, l'orientation de l'axe de cylindre et la puissance de prisme du verre 8. Il ressort de ce qui précède que l'instrument conven- tionnel possède un système optique principal de type linéaire et comporte également un système optique pour l'indication de la puis- sance du verre. Avec une telle construction, il est impossible de manoeuvrer les différents organes de commande en tenant l'instrument dans une main. De plus, comme l'instrument conventionnel est encom- brant et lourd, il n'est pas facile à transporter. Les instruments conventionnels du type à projection pour mesurer les verres de lunettes ont les mêmes inconvénients du fait que l'image est agrandie par l'augmentation de la distance focale de la lentille relais 4 et du trajet optique entre la lentille relais 4 et l'écran de focali- sation 5. L'invention vise à apporter un instrument de mesure de verres ophtalmiques qui supprime les difficultés décrites ci-dessus des instruments conventionnels. Plus précisément, l'invention vise à apporter un instrument de mesure perfectionné dans lequel l'axe optique est dévié par des dispositifs réfléchissants et sur lequel une poignée et d'autres éléments de maintien ou de commande sont disposés de manière qu'ils soient facilement manoeuvrables dans un petit espace, ce qui permet d'obtenir un instrument de mesure suffi- samment petit et léger pour que l'opérateur puisse l'emporter facilement et qu'il puisse s'en servir en tenant l'instrument dans une main. Un instrument de mesure selon l'invention est un instrument portatif comprenant un réticule, une lentille objectif, un appui-verre pour un verre à mesurer, une lentille relais, un écran de focalisation et une lentille oculaire. Ces composants sont disposés suivant un axe optique brisé. Le réticule est disposé coulissant le long de l'axe optique et il est relié à un cadran de mesure de puissance par lequel il peut être déplacé. Un dispositif de réflexion est disposé entre l'appui-verre et l'écran de focalisation pour réfléchir la lumière en un nombre pair de fois. Un prisme ayant un trajet optique plus long que le diamètre extérieur de la lentille objectif et présentant au moins une surface réfléchissant la lumière est prévu entre l'appui-verre et la lentille objectif. Tous ces composants sont montés de manière que l'instrument assemblé puisse être tenu d'une main. Le dispositif de réflexion est formé de deux miroirs selon un mode de réalisation et d'ur t'risme pentagonal dans un autre mode de réalisation. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'instrument de mesure de verres de lunettes portatif comporte un premier et un second système optique montés dans un corps qui est sensiblement en Y. Le premier système optique comporte un réticule, un appui-verre et une première surface réfléchissante entre le réticule et l'appui-verre, tandis que le second système optique comporte une lentille oculaire et une deuxième et une troisième surface réfléchissantesdisposées entre l'appui-verre et la lentille oculaire. Le premier système optique peut également comporter une lentille objectif, tandis que le second système optique comporte une lentille relais. Le corps en Y possède un premier creux qui reçoit le verre à mesurer et une partie formant poignée, comprenant un coulisseau porte-réticule sous le premier creux. Un second creux dans le corps de l'instrument est prévu pour la réception d'une source d'énergie, sous forme d'une pile par exemple. Un cadran de mesure de puissance est monté rotatif sur un cBté du corps et permet de déplacer le coulisseau porteréticule le long de l'axe optique de l'instrument lorsqu'il est tourné. Le cadran de mesure de puissance porte des graduations correspondant à des puissances de verres à mesurer. Dans le corps en Y de l'instrument peut coulisser en outre une fixation de verre qui possède une première partie saillante en regard dé l'appui-verre et une deuxième partie qui fait saillie du haut de la partie formant poignée, la fixation étant chargée élas- tiquement dans le sens du maintien en place d'un verre à mesurer sur l'appui-verre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de côté des composants essen- tiels d'un instrument de mesure télescopique conventionnel (déjà décrit); - les figures 2 à 5 représentent un exemple de réali- sation préféré d'un instrument de mesure de verres de lunettes selon l'invention par une coupe longitudinale, une vue de dessus, une vue de côté et une deuxième vue de côté à plus petite échelle pendant l'utilisation de l'instrument; - la figure 6 montre une variante de disposition des composants de l'instrument de mesure de la figure 2; - la figure 7 est une vue en coupe schématique d'un instrument de mesure selon un autre exemple de réalisation de l'invention; et - les figures 8 et 9 montrent des variantes d'une partie de l'instrument de la figure 7. Les figures 2 à 5 représentent un instrument de mesure de verres de lunettes selon un exemple de réalisation préféré de l'invention. Cet instrument comporte, sur son axe optique, dans le sens de la propagation de la lumière, un réticule 2 portant à sa surface un motif sous forme d'un diagramme, une lentille objectif 3, un prisme 15, un appui-verre 7, un verre 8 à mesurer, une lentille relais 4, un premier miroir 16, un second miroir 17, un écran de focalisation 5 et une lentille oculaire 6. Le réticule 2 est monté fixe sur une extrémité d'un coulisseau 18 qui est disposé mobile sur l'axe optique dans le corps 10. L'axe optique est dévié à angle droit par le prisme 15 et est dévié ensuite par le premier miroir 16 en une direction sensiblement parallèle à l'axe optique du réticule 2 et de la lentille objectif 3. L'axe optique ainsi fléchi est de nouveau fléchi par le second miroir 17 pour qu'il passe à côté du premier miroir 16 pour atteindre la lentille oculaire 6. Il est à noter que l'axe optique ainsi dévié à trois reprises reste dans le même plan. Derrière le réticule 2 se trouve une source lumineuse 1 qui est fixée au coulisseau 18 et qui a pour but d'illuminer le réticule 2. Alors que le coulisseau 18 est disposé mobile dans le corps 10, comme mentionné ci-dessus, la lentille objectif, le prisme , la lentille relais 4, le premier miroir 16, le second miroir 17, l'écran de focalisation 5 et l'oculaire 6 sont montés fixes dans le corps 10. Celui-ci forme en haut un creux pour la réception du verre 8 à mesurer. Dans ce creux fait saillie l'appui-verre, porté par l'une des branches du corps 10. Sous ce creux se trouve une partie du corps qui forme une poignée lOa. Le corps 10 est à peu près en Y. La lentille objectif 3 et le prisme 15 sont situés dans l'une des deux branches formant la partie fourchue du corps en Y 10, tandis que le système optique allant de la lentille relais 4 jusqu'à l'oculaire 6 est situé dans l'autre branche. L'appui-verre 7 et le verre 8 à mesurer sont situés dans le creux entre les deux branches, lesquelles se rejoignent en la partie formant la poignée 10a. Le coulisseau 18 est situé à peu près complètement dans la poignée. La poignée possède en outre une partie creuse dans laquelle sont logées des piles électriques 19. Celles-ci sont connectées électri- quement à la source lumineuse 1. Un c6té du coulisseau porte une crémaillère 18a qui est en prise avec un pignon 20 monté rotatif dans la poignée 10a et accouplé à un cadran de mesure de puissance 11 situé extérieurement sur un côté de la poignée. Des graduations -indiquant des puissances de verres à mesurer sont prévues sur le pourtour du cadran Il et peuvent venir se placer devant un index 21 sur la poignée lOa. Le verre 8 à mesurer e6t maintenu en place comme décrit ci-après. La fixation 9 est montée coulissante dans le corps à côté du système optique et parallèlement à l'axe optique passant par l'appui-verre 7. Comme il ressort le plus clairement de la figure 4, une extrémité de la fixation 9 fait saillie en direction de l'appui-verre 7 depuis le côté o se trouve la lentille relais 4, tandis que l'autre extrémité de la fixation 9 fait latéralement saillie de la partie supérieure de la poignée lOa, au niveau du coulisseau 18, o cette partie saillante forme un élément de com- mande 9a manoeuvrable par un doigt. L'extrémité de la fixation 9 venant en contact avec le verre 8 porte un embout élastique 22 destiné à empêcher l'endommagement du verre. Le corps 10 contient en outre un ressort 23 qui est attaché par une partie 9b à la fixa- tion 9 et qui charge celle-ci en direction de l'appui-verre 7 en vue du maintien en place du verre 8 à examiner entre l'appui-verre 7 et la fixation 9. Le porte-verre ou porte-lunettes 12 est un support de forme allongée dont la longueur correspond à peu près au double de la distance pupillaire d'une lentille ophtalmique ordinaire. Au milieu, il possède une partie de montage 12a en U qui est montée coulissante sur le corps 10 par deux rainures dans les faces inté- rieures de la partie de montage en U 12a et deux nervures complé- mentaires lOb formant des glissières sur les deux cotés du corps 10 à proximité de la lentille objectif 3 et parallèlement à l'axe optique de celle-ci. Le porte-lunettes 12 dépasse des deux c8tés à angle droit du corps 10 et est situé sous le verre 8 à mesurer. L'instrument des figures 2 à 5 est utilisé de la manière suivante: (1) On tient l'instrument par la poignée lOa dans la main gauche et avec l'oculaire 6 dirigé vers soi. (2) On appuie avec l'index de la main gauche sur l'extrémité saillante 9a de la fixation 9 pour écarter celle-ci de l'appui-verre 7 contre la force du ressort 23. (3) On place le verre 8 à mesurer contre l'appui-verre 7 par la main droite et avec les branches de la paire de lunettes dirigéesvers l'arrière par rapport à l'oculaire 6. On relàche ensuite l'index de la main gauche pour que la fixation 9 maintienne le verre 8 en place. (4) Avec la main droite, on fait monter le porte- lunettes 12 par ses parties 12a jusqu'à ce qu'il bute contre le bord du verre 8, de sorte que celui-ci est ensuite bien soutenu. (5) On tourne le cadran de mesure de puissance 11 de la main droite pour déplacer le réticule 2 jusqu'à ce que l'image du réticule dans l'oculaire 6 soit bien nette. (6) On lit la puissance sphérique et la puissance cylindrique du verre 8 sur la graduation du cadran Il et on lit l'orientation de l'axe de cylindre et la puissance de prisme de l'image dans le champ de vision observé par l'oculaire 6. La main gauche est donc utilisée pour tenir l'instrument et pour manoeuvrer la fixation 9, tandis que la main droite est utilisée pour mettre le verre 8 en place, remonter le porte- lunettes 12 et tourner le cadran de mesure de puissance. L'image est observée par l'oculaire 6. Le prisme 15 a l'action suivante. L'appui-verre 7 est généralement disposé de telle manière que le foyer de la lentille objectif 3 coïncide à peu près avec le sommet de la -face arrière du verre 8, de sorte que la grandeur d'une puissance du verre est en relation linéaire avec la position du réticule 2. Autrement dit, la distance entre les points principaux de la lentille objectif 3 et le verre 8 est pratiquement déterminée par la distance focale de la lentille objectif 3. En règle générale, un verre de lunettes est en forme de ménisque. De ce fait, le bord du verre peut venir en contact avec l'instrument de mesure s'il n'est pas possible d'obtenir la focalisation avec une distance suffisamment grande entre la lentille objectif 3 et le verre 8. Si l'on utilise une lentille objectif 3 ayant une plus grande distance focale pour supprimer cette difficulté, il se pose le problème que la gamme des puissances mesurables est réduite. Par la prévision du prisme , un remplissage de verre ou de plastique peut Utre disposé entre la lentille objectif-3 et l'appui-verre 7 pour augmenter la distance entre eux et réduire autant que possible la distance focale de la lentille objectif 3 afin d'élargir de cette manière la gamme des puissances mesurables. Donc, grace à la prévision du prisme 15, un espace suffisamment grand pour recevoir une lentille ophtalmique peut être ménagé dans l'instrument, la disposition optique recevant une forme à peu près en L. Les miroirs 16 et- 17 permettent de raccourcir consi- dérablement l'instrument et de le rendre compact. Comme ces miroirs réfléchissent la lumière deux fois, une inversion de l'image n'est pas nécessaire et l'image obtenue correspond à celle d'un instrument de mesure conventionnel dont les différents composants sont situés sur le même axe. La figure 6 représente un exemple de réalisation o la lentille relais 4 est placée entre les miroirs 16 et 17. Les actions des miroirs sont exactement les mêmes que celles des miroirs 16 et 17 de l'exemple des figures 2 à 5. La figure 7 représente schématiquement un troisième exemple d'un instrument de mesure selon l'invention. L'instrument de cet exemple comporte un prisme pentagonal 25 à la place des miroirs 16 et 17 de l'exemple des figures 2 à 5. L'action du prisme est équivalente aux actions des miroirs 16 et 17 et elle n'est aucunement affectée par la position de la lentille relais, de sorte qu'on peut utiliser aussi bien la position de la figure 8 que celle de la figure 7. On peut en outre obtenir le même effet en remplaçant le prisme pentagonal 25 par des miroirs 26 et 27, comme représenté sur la figure 9. La disposition optique en L résulte de la prévision du prisme 15. Donc, si l'on forme une poignée qui entoure la zone o est situé le réticule 2, l'opticien peut tenir l'instrument à la main et le contact gênant des branches des lunettes avec la main est évité. Il ressort de ce qui précède que l'instrument de mesure selon l'invention est peu encombrant et léger. L'opticien peut donc l'emporter facilement chez un client et il peut s'en servir aussi facilement dans son magasin ou à tout autre endroit. Le corps de l'instrument et les organes de commande étant conçus en conséquence, conformément à l'invention, les mesures peuvent être effectuées pendant que l'instrument est tenu à la main. Une table ou un support analogue n'est donc pas nécessaire pour effectuer une mesure. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Instrument de mesure de lentilles ou verres ophtalmi- ques, comprenant un réticule, une lentille objectif, un appui-verre conçu pour soutenir un verre à mesurer, une lentille relais, un écran de focalisation et une lentille oculaire disposés sur un axe optique, de même qu'un cadran de mesure de puissance accouplé au réticule et permettant de déplacer le réticule sur l'axe optique, caractérisé en ce que l'axe optique est brisé, le réticule (2) est disposé coulis- sant sur l'axe optique, l'instrument de mesure comprend en outre un dispositif de réflexion entre l'appui-verre (7) et l'écran de foca- lisation (5) pour réfléchir la lumière un nombre pair de fois, un prisme (15) dont le trajet optique est plus grand que le diamètre extérieur de la lentille objectif (3) et qui présente au moins une surface réfléchissant la lumière, ce prisme étant disposé entre l'appui-verre et la lentille, ainsi que des moyens pour monter le réticule, la lentille objectif, l'appui-verre, la lentille relais (4), l'écran de focalisation, la lentille oculaire (6), le dispositif de réflexion et le prisme de telle manière que l'instrument de mesure peut âtre tenu à la main. 2. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réflexion comporte deux miroirs (16, 17). 3. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réflexion comporte un prisme pentagonal (25). 4. Instrument de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un premier système optique, dont font partie le réticule (2), la lentille objectif (3), un appui-verre (7) et une première surface réfléchis- sante entre le réticule et l'appui-verre, un second système optique, dont font partie la lentille oculaire (6), l'écran de focalisation (5), la lentille relais (4) et une deuxième et une troisième surface réfléchissante disposées entre l'appui-verre et la lentille oculaire, un corps (10) qui est sensiblement en Y et sert à supporter le premier et le second système optiques, le corps possédant extérieu- rement un premier creux pour la réception d'un verre (8) à mesurer et comprenant une partie (lOa) formant poignée, dans laquelle est situé, sous le premier creux, un coulisseau (18) portant le réticule (2), la partie formant poignée possédant une portion creuse intérieure pour la réception d'une source d'énergie (19), le cadran de mesure de puissance (11) étant monté rotatif sur un côté du corps (10) et étant accouplé au coulisseau (18) pour le déplacement de ce coulisseau et du réticule sur l'axe optique, le cadran de mesure de puissance portant des repères correspondant à des puissances de verres à mesurer sur une partie périphérique, de même qu'une fixation de verre (9) monté'coulissante sur le corps (10) et possédant une première extrémité saillante en regard de l'appui-verre (7) et une seconde partie saillante (9a) qui dépasse d'une partie supérieure de la partie (lOa) du corps formant poignée, la fixation (9) étant chargée Plastiquement en vue du maintien en place du verre (8) à mesurer. 5. Instrument de mesure selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un porte-verre ou porte-lunettes (12) qui est monté coulissant sur le corps (10), perpendiculairement à l'axe optique du verre (8) à mesurer, ce porte-verre comprenant une partie plane qui dépasse à angle droit d'un côté au moins du corps (10). 6. Instrument de mesure selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une source lumineuse (1) montée sur le coulisseau (18) portant le réticule (2), cette source lumineuse étant connectée à 7. caractérisé porte-verre 8. caractérisé deuxième et 9. caractérisé santes sont 10. caractérisé santes sont la source d'énergie (19). Instrument de mesure selon la revendication 4, en ce que la lentille relais (4) est disposée entre le- (7) et la deuxième surface réfléchissante. Instrument de mesure selon la revendication 4, en ce que la lentille relais (4) est disposée entre la la troisième surface réfléchissantes. Instrument de mesure selon la revendication 4, en ce que la deuxième et la troisième surface réflichis- formées par des miroirs (16, 17). Instrument de mesure selon la revendication 4, en ce que la deuxième et la troisième surface réfléchis- formées par des faces d'un prisme pentagonal (25). 11, Instrument de mesure selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier système optique comprend une lentille objectif (3) disposée près de la première surface réfléchissante. 12. Instrument de mesure selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première surface réfléchissante est formée par un prisme (15). 13. Instrument de mesure selon la revendication 12, caractérisé en ce que le prisme possède un trajet optique qui est plus long que le diamètre extérieur de la lentille objectif (3) est grand.