Brevet FR2498770A1 — publié le 19820730

"Grille optique, notamment pour la pSmrnacorrection d'aberrations optiques". La présente invention concerne une arille optique perfectionnée utilisable pour la correction d'aberrations optiques, permettant une capacité accrue de perception des images, et plus particulièrement une grille optique permet- tant de corriger des aberrations optiques à la fois en rap- port avec des lentilles naturelles telles que l'oeil, et des lentilles artificielles telles que des lentilles photographiques et analogues. Dans les techniques optiques on connait parfaitement bien différents systèmes permettant de corriger les aberra tio optiques présentées à la fois par des lentilles natu- relles telles que l'oeil humain et par des lentilles artificiel les telles que des lentilles photographiques et analogues. Cependant en général dans de tels systèmes, à la lentille défectueuse est superposée une lentille supplémer.t2i- re ou bien une série de lentilles supplémentaires conçues et calculées de façon appropriée pour agir de telle manière que, par suite de l'action conjuguée et complémentaire desdites lentilles et de la lentille défectueuse, les défauts présentés par cette dernière se trouvent corrigés. Une autre méthode connue de correction desdites aberrations consiste à prévoir une lentille d'une taille relativement importante, recouverte partiellement par un diaphragme qui masque un pourcentage important de la surface périphérique de ladite ientille et ne laisse, en tant que partie utile de cette dernière, qu'une faible zone située au centre ce la lentille, auquel cas le parallélisme des faces est plus important et par conséquent la formation de prismes périphériques est masquée de façon approprie. Une autre méthode visant à corriger partiellement des aberrations optiques est mise en oeuvre dans les dispositifs non réfrin,ents tels que ce qu'on appelle les lunettes sténopéennes que l'on connait depuis longtemps en tant que dispositifs d'assistance optique. Par exemple dans le manuel classique "Systère d'ophtamologie": de Steward Duke-elder et David Abrams et publié par Steward Duke-Elder Volume V, paes 794 t suivantes, on inique très libres ment que lesdites lunettes sténopéennes furent recommandées et que leurs principes optiques furent expliqués na Daza de Valdès en 1623, et qu'elles furent utilisées pour la première fois du point de vue clinique par les ophtamologistes français Serre en 1857 et Frans Donders en 1864. Cependant comme cela était nettement indiqué dans ledit manuel classique, l'inconvénient principal d'un sténopé est qu'il fournit un champ visuel très petit et que, étant donné qu' il ne se déplace pas avec oeil, il présente un avantage réduit pour celui qui le porte, lorsqu'il se promène. Il est également mentionné dans ledit anuel classique ue; lorsque cela est nécessaire dans des buts d'ordre général, un disque comportant plusieurs ouverture de ce type perçées dans une feuille de matériau opaque put s'avérer être "mieux que rien", ce qui signifie que lesdites lunettes sténopéennes peuvent s'avérer être des articles @ortement inefficaces et que, comme cela est également bien coanu et mentionné et décrit dans de nombreux livres d'optique, un sténopé a pour seul but d'éviter la pénétration, dans 1' oeil ou la lentille défectueuse, des cercles de diffraction qui accompaqnent généralement les rayons lumineux purs, ce qui entraîne que lesdits sténopés doivent naturellement avoir une forme circulaire, et, comme Duke-Elder et consorts l'on mentionné très clairement dans leur manuel classique, afin d'être efficaces l'ensemble des nombreux sténopés prévus dans les lunettes, doivent être espacés réciproquement d'environ 4 mm et doivent posséder une taille d'environ 1,5 mn pour la vision de loin et de 0,3 mm pour une vision rapprochée. Le fait que les sténopés aient pour seul rôle d'empêcher la pénétration des cercles de diffraction, ce pour quoi leur forme doit être évider en circulaire, et le fait que leu écarterents récinroaues doivent être relativerent importants dans des lunettes sténopéennes, rend ces lunettes sténopéennes extrêmement peu pratiques comme dispositif c'u- tilisation générale, d'autant que l'effort effectué par celui qui les porte, n'est pas compensé par le bénéfice entraîné par l'amélioration de la perception de l'image, et que par conséquent de telles lunettes sténopéennes n'ont pas été acceptées pendant longtemps par le grand public, indépendamment du fait que de nombreuses personnes peuvent avoir en réalité besoin de quelque chose de plus important que de simples lunettes ou que de simples lentilles de contact en vue d'améliorer leur vision. Dans le brevet déposé au Mexique sous le ' 132 553 et délivré le 10 Février 1976 a nori. de la Demanderesse, se trouve décrite une grille optique destinée à provoquer des interférences des rayons lumineux et qui remédiait dans une large mesure aux défauts des dispositifs des techniques décrites ci-dessus, y compris les lunettes sténopénnes. Ces grilles dtaient conçues pour être appliquées sur des lunettes et comportaient un nombre indéterminX d'ouvertures carrées, et avaient une forme plate ou concave destinée à être adaptée aux bagues des montures ophtalmiques pour des lunettes comportant des verres classiques et/ou en remplacement de telles lunettes. Même si la grille optique du brevet déposé au Mexique sous le 132 553 est très efficace pour corriger des aberrations optiques produites en particulier par suite de l'excès de luminosité, à l'aide d'un processus d'interférences lumineuses fournies ?ar l'ensemble destrous carrés qu'elle contient, ladite grille n'est utile en aucune manière pour la correction des aberrations optiques d'autres sortes et, naturellement, l'effet de cette grille optique est basé principalement sur la réduction de l'intensité lumineuse au moyen desdites interférences, ce qui entraîne un obscurcissement ou une réduction de l'intensité de la lumière détectée, avec une meilleure perception des images.Cependant, la réduction considerahle de luminosité entraînée par les grilles du brevet déposé au Mexiaue sous le NO 132 553 est en soit un inconvénient compte tenu du fait que, en particulier dans les endroits obscurs ou bien au moment du crépuscule pendant la journée ainsi que dans l'obscurité existant la nuit , l'utilisation de ladite grille entraîne une perte d'intensité visuelle qui n'est pas compensée par l'amélioration de la perception des images, et ceci peut entraîner la perte de la perception de nombreux objets sombres. C'est pourquoi, à l'exception de la grille optique décrite et revendiquée par la Demanderesse dans le brevet déposé au Mexique sous le N0 132 553, qui peut être considérée comme un perfectionnement considérable par rapport à l'art antérieur, tous les autres dispositifs de l'art antérieur étaient pratiquement inutilisables et, comme cela était très nettement décrit par Steward Duke-Elder, peuvent être considérés juste comme des objets qui sont "mieux que rien La présente invention fournit une grille optique utilisable pour la correction d'akerratiors optiques, pré- sentant une capacité accrue de perception des images et apte à être appliquée à la fois à l'oeil et aux lentilles artificielles, et qui est caractérisée en ce qu'elle comporte essentiellement deux séries de barres de section transverle triangulaire, disposées parallèlement les unes auKautres, les barres d'une série étant disposées perpendiculairement aux barres de l'autre série de manière à former une grille laissant subsister des espaces libres carrés, que les sommets desdites barres sont dirigés vers les faces extérieures de la grille, sur laquelle la lumière tombe, que les bases desdites barres sont dirigées vers la face intérieure de la grille, qui est directement en face de la len tille dont on désire corriger les défauts, et que les espaces libres carrés constituent des ouvertures possédant une forme de tronc de pyramide à hase carrée, dont la grande base est située sur la face extérieure et dont la petite base est située sur la face intérieure de la arilles, le rapport de la surface de la grande base des ouvertures à la surface de la petite base de ces dernières étant écale S une valeur comprise entre environ 36:2 et 2,25:1 tandis que la surface totale de la petite base de chacune des ouvertures carrées est comprise entre environ 0,04 et environ 4 mm2 et que la largeur desdites barres est d'environ 1 m. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, pris en référence aux dessins annexés montrant certaines formes de réalisation spécifiques et sur lesquels: La figure 1 est une vue partielle en élévation de face d'une grille optique réalisée confornément à une forme de réalisation de la présente invention; La figure 2 est une vue en élévation en coupe transversale de la grille optique, prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1 et considérée suivant les directions des flèches; La figure 3 est une vue en perspective d'un exemple particulier d'appiication de la grille conforme à la présente invention dans des lunettes;; La figure 4 est une vue en élévation en coupe transversale de la structure de la grille et des lunettes représentes sur la figure 3, destinée à montrer la constitution de ces dernières; La figure 5 est une vue en élévation en coupe transversale d'un second exemple particulier d'application de la grille optique de la présente invention, en combinaison avec une lentille photographique en forme de ménisque; La figure 6 est une vue en élévation en coupe transversale d'une grille optique constituée conformément b une seconde forme de réalisation de la présente invention; La figure 7 est une vue en élévation en coupe transversale d'une grille optique constituée conformément à une autre forme de réalisation de la pressente invention; et La figure 8 est une vue en perspective d'un tronc sieme exemple particulier d'application de la grille opti- que de la présente invention à des lunettes, montrant des dispositifs permettant d'accroître la luminosité de ces dernières. En se référant maintenant plus particulièrement aux dessins et de façon plus spécifique aux figures 1 et 2, on y voie représentée une grille optique permettant de corriger des aberrations optiques, réalisée conformément à une première forme de réalisation de la présente invention et désignée de façon générale par la référence 1 et qui coor- te plusieurs barres 2 possédant une section transversale triangulaire et disposées parallèlement les unes aux autres, et plusieurs barres 3 possédant également une section transversale triangulaire et également disposées parallèlement les unes aux autres, mais perpendiculairement par rapport aux barres 2, de sorte que les deux séries de barres 2 et 3 forment une grille laissant subsister es ouvertures 4 de forme carrée permettant le passage de la lumière. Les bases 7 des barres 2 et 3 sont disposées sur la face intérieure de la grille, c'est-à-dire sur la face qui est en contact direct avec la lentille, dont les aberrations doivent être corrigées, tandis que les sommets 5 et 6 des barres 2 et 3 sont tournés vers la face extérieure de la grille, c'est-à-dire la face sur laquelle tombe la lumière, comme représenté à l'aide des flèches sur la figure 2. C'est pourquoi les ouvertures 4 à travers lesquelles la lumière traverse la grille, sont des ouvertures de forme carrée constituées par les bases les plus petites des intervalles subsistant entre les barres 2 et 3, lesdites ouvertures possédant la forme de troncs de pyramide à base carrée, dont les grandets bases sont situees sur la face extérieure et dont les petites bases sont situées sur la face inférieure de la grille. kin d'obtenir une élimination appropriée des ondes de lumière indésirables produites par interférence, et ce de maniere à corriger de manière appropriée les aberrations de la lentille, à laquelle la grille optique conforme à la présente invention est associée, ainsi que de manière à obtenir une perception améliorée des images, on a établi que le rapport de la plus petite surface des ouvertures 4 à la plus grande surface desdites ouvertures doit être compris entre 1:36 et 1:2,25 et être égal de préférence à 1::4, étant donné que l'on a déterminé expérimentalement que cette gamme des valeurs du rapport des surfaces est celle fournissant les résultats optimum, en particulier en liaison avec la meilleure clarté et la meilleure définition de la perception des objets observés, en association avec une correction absolue des aberrations de sphéricité, des aber ratiorsastigmatiques et des aberrations chromatiques, pourvu que la surface totale de chaque ouverture 4 au niveau de sa petite base soit comprise entre des valeurs correspondant approximativement à des côtés de 0,2 mm et à des côtés de 2 mm, c'est-à-dire entre environ 0,04 et 4 mm2, et que la largeur des barres soit d'environ 1 mm. Bien que la nature précise de l'interprétation physique du phénomène intervenant dans la grille optique conforme à la présente invention ne soit pas complètement élu cidre, il est un fait réel déterminé expérimentalement, que le fait de prévoir des ouvertures prismatiques dont les petites bases sont tournées vers la face intérieure de la grille et dont les grandes bases sont tournées vers la face extérieure de cette grille, avec un dimensionnement desdites ouvertures tel que les surfaces les plus petites de ces ouvertures sont dans un rapport allant de 1:36 à 1::2,5 avec leurs plues grandes surfaces, pour une valeur des plus petites surfaces comprise entre environ 0,04 et 4 mm2 et pour une largeur des barres de 1 mm, on obtient de façon surprenante la correction des aberrations optiques qu'il n'était pas possible de corriger avec les dispositifs de l'art antérieur, y compris la ormille conforme au brevet déposé au lexique sous le N 132 553. D'autre part, le rapport de la petite surface à la grande surface est faible, meilleureest la clarté de l'image captée. Les fiaures 3 et 4 des dessins montrent une application particulière de la grille optique construite conformé- ment à la présente invention, dans laquelle des grilles 1 de forme concave sont disposées dans les bagues d'une monture ophtalmique 8, afin de réaliser des lunettes permettant de corriger les défauts visuels tels que la faible perception chromatique, l'astigmatisme, l'hypermétropie et.d'autres défauts oculaires dérivés de la sphéricité de la cornée et des défauts de focalisation du cristallin. D'autre part la figure 5 des dessins montre la grille optique conforme à la présente invention telle qu'elle est utilisée en association avec une lentille photocraphique 9 en forme de ménisque, telle que celles utilisées habituellement dans des caméras photographiques bon marché. Lorsqu'elle est utilisée en combinaison avec de telles lentilles, la grille conforme à a présente invention entratne une amélioration considérable de ladite lentille en rapport avec l'aberration sphérique oui est normale dans ce type de ménisque 9, ainsi qu'en liaison avec l'aberration chronati- que produite en particulier sur le pourtour de ladite lentille, ce qui permettra à l'industrie de fabrication des lentilles d'utiliser dans la pratique une ouverture plus larce de la lentille, ce qui constitue un progrès considérable dans la technique, étant donné que pour ce type de ménisques qui , comme cela a été mentionné ci-dessus, sont utilisés en général pour des caméras photographiques-bon marché, il est indispensable, conLormément à l'art antérieur, de masquer à l'aide d'un diaphragme la majeure partie de la surface utile de la lentille afin d'utiliser uniquement 1 centrede cette dernière, et ce en tant que seuèdisposi- tion permettant de réduire une telle aberration. Eu égard à son aptitude à corriger d telles aberrations et à la capacité accrue, qu'elle fournit, de percevoir les images, la ormille optique conforme à la présente invention permettra la production de ménisques possédant des ouvertures plus étendues, ne produisant cependant pas les aberrations bien connues, que ce type de ménisques produit en cénéral. La figure 6 des dessins montre une vue en élévation en coupe transversale d'un fragment d'une grille optique construite conformément à une seconde forme de réalisation de l'invention, dans laquelle la face extérieure de la grille est recouverte par un revêtement 10, oui est représenté à une échelle exagérée sur la figure 6 et qui comprend une couche de matériau réfléchissant la lumière , telle qu'une couche métallisée ou une couche formant miroir, qui sert à accroître considérablement la luminosité de la grille de la présente invention par rapport à une grille ne contenant pas ledit revêtement 10.De façon surprenante le fait de prévoir ce revêtement réfléchissant à la manière d'un miroir, sur la face extérieure de la grille, et ce en particulier dans le cas de l'utilisation de ladite grille pour des lunettes, entraîne un accroissement considérable de la perception de la luminosité par l'utilisateur, avec les avantaaes importants qu'entraînent ledit accroisserent de la perception lumineuse, étant donné qu'il est possible d'utiliser des lunettes possédant une grille ontique selon la forme de réalisation de la présente invention et qu'il est également possible d' utiliser a ormille de cette seconde forme de réalisation de l'invention en association avec des lentilles photographi- ques, dans des endroits pouvant être plus sombres que ceux dans lesquels il est possible d'utiliser la grille conforme à l'art antérieur. La raison, pour laquelle le revêtement réfléchissant 10 prévu sur la face extérieure de la ormille optique cons-truite conformément à la figure 6 des dessins fournit un accroissement de la perception lumineuse, n'est pas clairement expliquée, étant donné que ladite couche réfléchissan- t n'est tas "visible" pour la lentille, à laquelle la arille optique est associée, mais on a établi expérimentalement que ledit accroissement de luminosité se produit effective- ment en particulier dans le cas de l'utilisation de ladite grille optique dans des lunettes permettant de corriger des défauts optiques d'un individu. La figure 7 des dessins montre encore une autre ou troisième forme de réalisation d'une grille optique construite conformèwnt à la présente invention, qui est sem- blable a la grille représentée sur la figure 6, mais à ceci es que la face intérieure de la grille est munie d' un revêtement 11 constitué en r matériau réfléchissant la lumière, qui n'est pas brillant mais est plutôt de nature mate , afin d'éviter des réflexions parasites e direction de la lentille, à laquelle est associée la grille optique de la présente invention.De façon surprenante, ce revêtement entraîne un accroissement remarquable de la perception des couleurs des iraaes. Ledit revêtement il est de préférence un revêtement métallique mat en particulier un revetement d'argent mat, comme par exemple du type connu sous le ter.e "alpaste". Il est également absolument surprenant gue le fait de prévoir, sur la face intérieure de la grille optique conforme à la présente invention, un revêtement mat 11, qui réfléchit la lumière, puisse en soit entrainer un accroissement remarquable de la perception chromatique permise par la lentille, à laquelle la grille conforme à la présente invention est associée. Les raisons de cet effet ne sont également pas expliquées, mais on a déterminé expérimentalement que cet accroissement de la perception chromatique fourni par les lentilles se produit effectivement, te qui a pour effet que, lorsque l'on doit utiliser la grille optique par exemple pour la photographie en couleurs ou pour l'observation de la télévision en couleurs en association avec des lunettes portant cette arille, il faut utiliser une forme de réalisation préférée de la présente invention pour ces applications particu lières. Enfin la figure 8 des dessins montre une autre forme de réalisation de la présente invention, oui est particulièrement utile lorsque la ormille optique conforme à la présente invention est montée sur des lunettes, étant donné que cette forme de réalisation de l'invention fournit l'impression d'un accroissement considérable de la luminosité de la grille, lorsque ladite ormille est montée sur des lunettes devant être utilisées par l'être humain. Conformément à cette forme de réalisation particulière de l'invention, chacune des ormilles 1, qui sont montées dans les bagues de la monture des lunettes construites conformément à la présente invention, est munie de deux fenêtres latérales 12 et 13, de forme rectangulaire, étant donné que l'on a déterminé expérimentalement que lesdites fenêtres la térales 12 et 13 augmentent considérablement la luminosité de la grille optique conforme à la présente invention, par rapport à une grille optique ne contenant pas de telles fenêtres 12 et 13. Dans cette forme de réalisation particulière de l'invention, les deux faces de la grille sont de préférences noires ou au moins d'une couleur très sombre afin d'éviter toute réflexion en direction des yeux, dont il faut corriger los défauts.Les deux fenêtres mentionnées ci-dessus sont disposées en particulier sur les faces de chaque grille conforme à la présente invention montée dans l'été ment de lunettes prévu pour chaque oeil de l'utilisateur, et à l'extérieur du champ de vision précise de ce dernier, grâce à quoi l'utilisateur regardera toujours à travers la zone intermédiaire située entre lys deux fenêtres 12 et 13 et regardera donc toujours à travers la grille optique, ce qui permet de corriger complètement ses défauts de vision, mais avec un accroissement considérable de la luminosité apparente fournie par les deux fenêtres latérales. De ce qui précède, il parait claire ;ent que pbr la première fois s trouve créé un dispositif d'assistance optique permettant de corriger les défauts optiques de 1' oeil humain ou de corriger certaines aberrations optiques de lentilles artificielles telles que des lentilles photo- @raphiques, et qui utilise un principe différant absolurent du principe du sténopé ou des lunettes sténopéennes, étant donné que pour la première fois on dispose alun enser'.ble d' ouvertures carrées en disposition serrée dans une grille optique, qui permet la perception d'un champ de vision nr- mal, contrairement au char.p de vision fortement limité four- ni par les sténopés, qui, même lorsque plusieurs sténopés sont utilisés par exemple dans le cas de lunettes sténopéennes, ne fournissent pas un champ de vision accru, étant donné que l'utilisateur est forcé de regarder à travers seulement un sténopé et doit tourner la tête ainsi que les lunettes pour observer le champ de vision iPanquant, et le fait que les trous carrés de la grille optiaue conforme à la présente invention possèdent la forme d'un tronc de pyramide à base carrée, assure une supression effective et totale de tous les rayons lumineux parasites indésirables qui affectent la vision, ce qui a pour effet que ladite grille peut corriger la plupart des défauts optiques de l'oeil humain et la plupart des aberrations optiques d'une lentille artificielle, sans réduire de façon considérable la luminosité perçue, laquelle luminosité peut être également accrue en utilisant des moyens très simples tels que le revêtement réfléchissant la lumière situé sur la surface extérieure de la grille ou des deux fenêtres situées à coté du camp de vision. De même, pour la première fois ce trouve créée une grille optique qui améliore considérablement la perception chromatique fournie par les lentilles, grâce au simple fait qu'il est prévu une couche matte, nais réfléchissant la lumière, :r la face intérieure de ladite grille, cependant le résultat, que l'on considère comme le plus important fourni par la présente invention, est que pour la première fois ce dispositif d'assistance optique peut être utilisé efficacement dans des lunettes à grille, qui ne réduisent pas le camp de vision de l'individu et qui cependant corrisent la plupart des défauts visuels de l'individu sans entre ner d'inconvénients indésirables importants autres que le fait que l'utilisateur doit s'habituer à avoir une grille en face de ses yeux, ce qui est seulement l'affaire de quelques heures conformément aux essais effectués avec des individus volontaires. REVENDICATIONS 1. Grille optique utilisable pour la correction d' aberrations optiques, présentant une capacité accrue de perception des images et apte à être appliquer à la fois à l'oeil et aux lentilles artificielles, caractérisée en ce ou'elle comporte essentiellement deux séries de barres (2,3) de section transversale triangulaire, disposées parallèlement les unes aux autres, les barres d'une série (2) étant disposées perpendiculairement aux barres de l'autre série (3) de manière à former une grille (1) laissant subsister des espaces libres carrés (4), que les sommets (5,6) desdites barres sont dirigés vers la face extérieure de la grille, sur laquelle la lumière tombe, que les bases (7) desdites barres sont dirigées vers la face intérieure de la grille, qui est directement en face de la lentille (9) dont on désire corriger les défauts, et que les espaces libres carrés (4) constituent des ouvertures possédant une forme de tronc de pyramide G base carrée, dont la vrandebase est située sur Ia face extérieure et dont la petite base est située sur la face intérieure de la grille, le rapport de la surface de la grande base des ouvertures à la surface de la petite hase de ces dernières étant égal à une valeur comprise entre environ 36:1 et 2,25:1, tandis que la surface totale de la petite base de chacune des ouvertures carrées (4) est comprise entre environ 0,04 et environ 4 mm2 et que la largeur desdites barres (2,3) est égale à environ 1 mn. 2. Grille optique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face extérieure de la grille (1) est entièrement recouverte par un revêtement (10) réfléchissant la lumière, en particulier un revêtement métallisé ou du type formant miroir, en vue d'accroître la luminosité apparente à travers la grille. 3. Grille optique selon la revendication 2, caractérisée en ce que la surface totale de la face intérieure de la grille (1) est recouverte par un revêtement mat, mais ré fléchissant la lumière (11), de préférence un revêtement métallisé du type ddnommé "alpaste", afin d'accroître la perception chromatique à travers ladite grille. 4. Grille optique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la grille (1) est plate. 5. Grille optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la grille (1) est concave en direction de la lentille (9). 6. Grille optique selon la revendication 5, caractérisée en ce que la grille (1) est utilisée en combinaison avec les bagues d'une monture ophtalmique (8) en vue de constituer des lunettes, chacune desdites grilles contenant deux ouvertures latérales rectanculaires de taille importante (12,13) situées à l'extérieur du champ de vision précise de l'utilisateur afin d'accroître la luminosité desdites lunettes. 7. Grille optique selon la revendication 5, caractérisée en ce que la grille (1) est utilisée en combinaison avec les bafoues d'une monture ophtalmique (8) afin de former des lunettes.