Brevet FR2620927A1 — publié le 19890331

La présente invention est relative à un appareil pour mesurer les différents paramètres qui doivent être utilisés afin de positionner des verres de lunettes sur une monture. On sait que la position des verres dans une monture doit être telle -que les centres optiques des verres colncident avec les axes optiques des yeux correspondants c'est-à-dire que ltécart des centres optiques des verres doit correspondre à l'écart pupillaire. Par ailleurs il importe également de mesurer la hauteur des centres optiques des verres par rapport au bord inférieur ou supérieur de la monture dans laquelle ils doivent être montés. Pendant longtemps ces mesures ont été effectuées par des moyens empiriques manuels et donc manquant de précision et nécessitant d'immobiliser matériellement la tête du sujet et ce n'est que récemment que l'on a imaginé différents procédés et appareils visant à en améliorer la précision. Un dispositif récent comprend un appareil photographique et des moyens de centrage latéraux pour encadrer la tête du sujet. On photographie ce dernier portant la monture qu'il a préalablement choisie et, connaissant l'échelle de réduction de l'appareil, on peut calculer la position des pupilles par rapport à la monture, et leur écart. On connait également un dispositif décrit dans le brevet français n0 1.506.352, comprenant une boite ayant deux ouvertures dans l'un de ses côtés et qui correspondent aux emplacements des yeux d'un sujet, et un système optique comprenant des lentilles et des miroirs et une source lumineuse, pour faire apparaitre des réticules réglables en position sur lesdites ouvertures, et un oeilleton de visée dans la paroi de la boite faisant face à celles-ci. Des moyens de mesure permettent de mesurer les positions des réticules. Dans ce dispositif, les moyens de réglage des réticules suivant des coordonnées orthogonales sont compliqués et l'opération de mesure est longue et malcommode, et la précision en est seulement acceptable. La demande de brevet français n0 83/21010 décrit un appareil de ce type, comprenant un tube cathodique à écran à haute résolution, et dans lequel les réticules sont remplacés par des traces lumineuses, ou spots, qui sont amenés sur les reflets de la cornée ------------------- des yeux du sujet, en faisant colncider l'image de son visage et celle de l'écran au moyen d'un -coupleur. Les spots lumineux sont déplacés en agissant sur les signaux appliqués aux déviateurs horizontal et vertical du tube cathodique. Dans cet appareil encore, la tête du sujet doit être maintenue immobile contre la paroi de la boite, -celle-ci devant être pourvue de plaques nasales et de pièces de forme afin que les mesures prises soient applicables à la monture choisie par le sujet. Il existe donc ainsi encore une source d'erreur due à l'adaptation des verres sur une monture d'après des mesures prise en l'absence de celle-ci. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un appareil au moyen duquel les mesures des différents paramètres nécessaires à l'adaptation des verres à la monture sont prises directement sur le sujet portant la monture et sans imnobilisation de la tête de celui-ci, par des moyens permettant d'obtenir des valeurs d'une très haute précision, par voie électronique, en éliminant tout risque d'erreur. Elle a pour objet à cet effet un appareil de mesure des facteurs nécessaires pour adapter des verres optiques sur une monture de lunettes, et en particulier l'écart pupillaire et la hauteur des pupilles par rapport à la monture, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un capteur du type CCD comportant une matrice d'éléments photosensibles à transfert de charges, des premiers moyens électroniques pour traiter les signaux fournis par ledit capteur, des seconds moyens électroniques pour mémoriser les signaux traités, un dispositif pour afficher une image constituée par lesdits signaux mémorisés, un microprocesseur et un clavier de commande pour effectuer des calculs sur ladite image. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'appareil comporte une source lumineuse et un dispositif de mesure de distance associés audit capteur et l'ensemble est monté de façon réglable en hauteur sur un support. D'une façon avantageuse, une imprimante est reliée audit microprocesseur. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 est un schéma synoptique d'un mode de réalisation de l'appareil suivant l'invention. La figure 2 est une vue schématique montrant lten- semble constitué par le capteur, la source lumineuse et le dispositif de mesure de distance relié par un câble souple aux moyens électroniques de traitement de signaux, eux-mêmes reliés d'une part à un ensemble de microprocesseur, d'écran vidéo et de clavier et, d'autre part à un secteur d'alimentation. La figure 3 montre les mesures prises par l'appareil. En se référant au dessin, l'appareil comprend un capteur CCD constitué par une caméra matricielle 1, qui peut être du type à sortie vidéo composite (par exemple de la marque TOKINA) ou ayant une sortie vidéo et un signal synchrone (par exemple fabriquée par THOMSON). La caméra 1 est reliée d'une part à un séquenceur 2 à réseaux logiques programmable et, d'autre part à des premiers moyens électroniques constitués par un convertisseur analogique/numérique 3, par exemple du type CA3300, ou CA3306, appartenant à la famille des circuits RCA. Le convertisseur 3 est à son tour relié à des seconds moyens électroniques constitués par une mémoire image-vidéo 4 du type à double accès associée à un convertisseur numé- rique/analogique vidéo 5, et à un écran vidéo 6. La mémoire image est en outre reliée à un système micro-processeur 7, lui-même relié d'une part à une imprimante 8 et d'autre part à un clavier de commande 9. La figure 2 montre l'installation de façon schématique. La caméra 1 comporte un viseur 10 d'un type quelconque connu permettant de mesurer la distance du sujet 11, et habituellement utilisé sur les appareils photographiques. En outre, un boitier 12 contenant une source lumineuse électrique 13 est fixé au corps de la caméra et comporte une paroi avant 14 constituée par un verre dépoli, ou analogue, pour éclairer le sujet sans l'éblouir. Cet ensemble est monté de façon réglable sur un support vertical 15 constitué par exemple par une crémaillère fixée sur un pied. Un câble souple 16 multiconducteurs relie l'ensemble de caméra à un ensemble dans lequel sont regroupés les différents moyens électroniques 3, 4, 5 et 6 et également relié d'une part au secteur d'alimentation et d'autre part au micro-processeur 7 avec son clavier 9 et l'imprimante 8. Le sujet 11 portant la monture de lunettes qu'il a choisie est placé en face de l'ensemble caméra/source lumineuse/viseur, avec la tête droite, fixant cet ensemble. L'opérateur centre l'image uniquement sur les yeux et les lunettes. La distance caméra/sujet est mesurée, ou imposée. Le séquenceur 2 est utilisé pour la mise au point exacte des chronogrammes de la caméra. Le convertisseur analogique/numérique 3 transforme les signaux analogiques provenant de la caméra 1 en signaux numériques à 6 bits. Les informations numériques fournies par le convertisseur 3 sont mémorisées dans la mémoire 4 à double accès. Dès qu'une image est acquise, elle est aussitôt affichée sur l'écran vidéo 6, par l'intermédiaire du convertisseur numé- rique/analogique 5. Pendant l'affichage, la mémoire 4 est accessible au micro-processeur 7 qui effectue un traitement de l'image. Le résultat du traitement apparait sur l'écran sous la forme de croix qui marquent les centres des yeux et les points cherchés sur la monture. Pour décrire une vue d'environ 100 mm de large sur environ 75 mm de hauteur avec une précision de 0,2 mm, on utilise une image composée d'une matrice de 512x380 pixels, la mémoire devant donc contenir également 512 x 380 pixels codés chacun sur 6 bits. Le convertisseur numérique/analogique 5 est par exemple du type HDG 0807/087 commercialisé par la Société Analog Devices. Le micro-processeur 7 scrute le clavier de commande 9 actionné par l'opérateur, il effectue les calculs sur l'image, les résultats de ces calculs sont édités par l'imprimante 8. Le clavier 9 permet à l'opérateur d'entrer les données nécessaires, par exemple la distance du sujet, et de positionner les points défectueux au moyen de touches-flèches, dans le cas de mauvaises conditions d'acquisition de l'image, par exemple un défaut de contrastes entre la monture et la peau du sujet. L'imprimante 8 peut être d'un type quelconque compatible avec le micro-processeur 7. On utilise dans le micro-processeur 7 un logiciel comprenant deux parties essentielles, d'une part la recherche des pupilles et d'autre part celle des bords de la monture. Il a été réalisé en langage C compilé et exécuté sur le système Thomson IVME. Les recherches sont effectuées par comparaison des niveaux de gris, les pupilles se repérant par le reflet de la source lumineuse, ainsi que les bords des montures (à partir de la position des pupilles). L'invention fournit ainsi un appareil permettant d'ajuster des verres dans des montures de lunettes avec une précision atteignant 0,2 mm. La figure 3 montre les mesures à trouver, c'est-àdire EPD = Ecart pupillaire droit EPG = Ecart pupillaire gauche yl et y2 = Hauteur de la pupille au bas de la monture y'l et y'2 = Hauteur de la pupille au haut de la monture. Mesures prises par l'appareil xl, x2, x3, yl, y2, y'1, y'2 d'où : EPD = xl + x3 2 EPG = x2 + x3 2 EP = xl + x3 + x2 REVENDICATIONS 1. Appareil dépourvu de moyens mécaniques de centrage et de maintien de la tête du patient pour mesurer les facteurs nécessaires pour adapter des verres optiques sur une monture de lunettes, et en particulier l'écart pupillaire et la hauteur des pupilles par rapport à la monture, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un capteur (1) du type CCD comportant une matrice d'éléments photosensibles à transfert de charges, des premiers moyens électroniques (3) pour traiter les signaux fournis par ledit capteur (1), des seconds moyens électroniques (4, 5) pour mémoriser les signaux traités, un dispositif (6) pour afficher une image constituée par lesdits signaux mémorisés, un micro-processeur (7) et un clavier de commande (9) pour effectuer des calculs sur ladite image. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une source lumineuse (12) et un dispositif (10) de mesure de distance associés audit capteur (1) et l'ensemble est monté de façon réglable en hauteur sur un support (15). 3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens électroniques comprennent un convertisseur analogique/numérique (3). 4. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens électroniques comprennent une mémoire-image vidéo (4) du type à double accès associée à un convertisseur numérique/analogique vidéo (5), et à un écran vidéo (6). 5. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite caméra comporte un viseur (10) du type photographique adapté pour mesurer la distance du sujet (11) et une source lumineuse (13) associés en un ensemble. 6. Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit ensemble est monté de façon réglable sur un support vertical (15). 7. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une imprimante (8) reliée audit micro-processeur (7).