Brevet FR2637801A1 — publié le 19900420

Cette invention concerne des appareils pour faire faire des exercices à l'oeiL. La faculté de l'oeil de mettre au point une image nette, sur la rétine, d'objets se trouvant à des distances variables, est caractérisée par son domaine ou plage d'accommodation. Il n'est pas inhabituel que l'oeil soit incapable de réaliser une mise au point nette d'objets éloignés, ce qui est une déficience connue sous le nom de myopie. Cette déficience peut être due à de nombreuses causes, telles que la forme propre de la lentille oculaire ou cristallin et la forme de l'oeil lui-même. La contraction et la relaxation des muscles ciLiaires contrôlent la forme du cristallin dans une certaine mesure. L'oeil peut être affecté aussi d'une déficience connue sous Le nom de "pseudomyopie", dans laquelle les muscles ciliaires sont inca- pables de relâcher complètement, empêchant ainsi que le cristallin de L'oeil ne prenne sa forme la plus aplatie et que, par conséquent, l'oeil réalise la mise au point sur des objets éloignés. Le contrôle des muscLes ciliaires est gouverné par une grande variété de stimuli ou excitations visueLs. Parmi ces excita- tions, plusieurs sont particulièrement importantes; il s'agit notamment a) du changement de la grandeur de l'image sur la rétine, accompagnant habituellement Le changement de la distance entre l'objet et l'oeil et b) le flou de l'image, lequel sert, par l'intermédiaire d'aberrations chromatiques ou sphériques, à fournir une indication ou signal d'erreur aux muscles ciliaires pour Le contrôle de La mise au point. Cette excitation due au flou est infLuencée à la fois par la clarté et la finesse de l'objet sur Lequel l'oeil focalise. La myopie est communément corrigée par la disposition devant l'oeiL d'une lentille correctrice divergente. Bien qu'elle soit satisfaisante pour ce qui concerne L'amélioration de la faculté de mise au point sur les objets éloignés, l'emploi d'une telle Len- tille n'améliore pas et réduit même en beaucoup de cas la plage d'accomodation de l'oeil. Depuis queLques années, on considère quedes exercices des muscles ciliaires peuvent atténuer la pseudomyopie, particulièrement chez les sujets jeunes. Différentes techniques ont donc été proposées pour tenter d'exercer l'oeil afin d'améliorer son acuité visuelle. L'une de ces techniques utilise par exemple une image disposée à L'un de plusieurs emplacements présélectionnés, de même qu'une len- tille placée devant l'oeiL, selon Le principe de Badal. On demande ensuite au sujet d'identifier l'image en amenant l'oeil à focaliser sur l'objet. Cependant, cette procédure ne permet pas de faire faire des exercices continus à l'oeil, de sorte qu'elle n'est pas aussi efficace que désirée dans la restauration de l'activité des muscles ciliaires. De plus, une telle façon de procéder ne fournit pas l'occasion à l'oeil de répondre au passage d'une image focalisée à une image floue sur la rétine et inversement. Ceci est dû au fait qu'un tel passage n'a pas été reconnu jusqu'à présent comme un sti- mulant significatif pour rétablir l'activité des muscles ciliaires. Le but de l'invention est donc de procurer un appareil nouveau et une technique nouvelle pour exercer l'oeil. Succinctement, l'invention procure un appareil de gymnas- tique oculaire, permettant de faire faire des exercices à un seul oeil, qui comprend: un moyen de positionnement pour positionner l'oeil sur un trajet optique, lequel trajet définit une plage d'accommodation pour l'oeil, la plage étant bornée par une Limite proximale et une limite distale; un objet déplaçabLe le long du trajet optique; un moyen de déplacement pour déplacer continûment l'objet le long du trajet optique depuis un premier point situé d'un côté d'une limite donnée desdites limites, jusqu'à un second point situé au-delà d'une partie au moins de la plage d'accommodation, de l'autre côté de la limite donnée. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'objet est une photographie éclairée uniformément dans une monture ou cadre mobile. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'objet comporte une plaque dans laquelle est formé un passage et un moyen d'éclairement est prévu pour projeter un faisceau de lumière sur la plaque. L'invention apporte également un procédé de gymnastique oculaire, permettant de faire faire des exercices à un seul oeil, qui consiste à: positionner l'oeil sur un trajet optique, lequel défi- nit un domaine ou une plage d'accommodation de l'oeil, La plage étant bornée par une limite proximale et une limite distale; disposer un objet sur le trajet optique; et déplacer l'objet le long du trajet optique depuis un premier point situé d'un côté d'une limite donnée desdites limites, jusqu'à un second point situé au-delà d'une partie au moins de la plage d'accommodation, de l'autre côté de la limite donnée, ce dépla- cement définissant une transition au cours de laquelle l'objet passe par la limite donnée pendant que l'oeil est focalisé sur lui. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation préférés mais nullement limita- tifs, ainsi que des dessins annexes, sur lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un appareil de gymnastique oculaire selon l'invention; - la figure 2 est une représentation schématique d'une partie d'une variante d'un tel appareil; et - la figure 3 est une représentation schématique d'un autre appareil de gymnastique oculaire selon l'invention. Lorsqu'on se reporte pour commencer à la figure 1, celle-ci montre un appareil de gymnastique oculaire désigné globa- lement par 10 et comportant un objet sous la forme d'une monture 12 portant une image. Une source lumineuse 16etun diffuseur18 éclairent l'image pendant qu'un système de lentilles 20 focalise l'image sur la rétine de l'oeil 22, lequel est placé derrière un oculaire 24. La monture est déplaçable entre des points "1" et "2" qui sont réglables et sont choisis en fonction de la plage d'accommo- dation de l'oeil, comme expliqué dans ce qui va suivre. Un ensemble moteur 30 est prévu pour déplacer la mon- ture 12 de façon continue entre les points "1" et "2" et il est muni d'un bouton de réglage calibré 30a qui permet de varier la vitesse de translation de la monture en fonction de La réponse dynamique du système d'accommodation visuelle de l'oeil. Un bouton 30b de réglage de la plage de mouvement permet de régler La distance entre les points "1" et "2" et un cadran 30c indique la plaque de mouvement réglée de la monture. Le système de lentiLles 20 comporte des Lentilles 26 et 28 ayant la même distance focale f, comprise typiquement entre 7 et 10 cm, et dont les espacements de l'oculaire 24 correspondent aux cotes "A" et "B", la première étant égale à f et "B" étant égale à 3f. La distance prévue entre le diffuseur 18 et la lentille 28 est également choisie pour éviter que le diffuseur ne soit foca- lisé sur l'oeil. Pour le fonctionnement de l'appareil de gymnastique oculaire 10, l'oeil du sujet est positionné, comme représenté, con- tre l'oculaire 24. L'ensemble moteur 30 est ensuite mis en marche, ce qui confère à la monture 12 un mouvement alternatif lent et con- tinu entre les points "1" et "2"'. Ces derniers peuvent être choisis de manière qu'ils soient situés juste à l'extérieur des limites proximale et distale de la plage d'accommodation du patient. Typi- quement, les points "1" et "2" sont choisis pour correspondre aux cotes "C" et "D" dont La première est égale à 2 f, alors que "D" est égale à 3 f/2. De plus, le système de lentilles 20 procure une simulation du point "1" correspondant à une distance dioptrique d'environ 0 dioptrie, et une simulation du point "2" correspondant à une distance dioptrique d'environ 10 dioptries. Pendant Les mouvements de va-et-vient de la monture, le sujet fait appel à une concentration active pour tenter de main- tenir une vision nette de L'image. Cette concentration est favorisée dans ce mode de réalisation par Le fort écLairement et La finesse de la monture photographique. L'effet du mouvement de La monture sur l'oeil dépen- dra en partie de La plage d'accommodation de l'oeil exercée. En effet, l'appareil de gymnastique oculaire 10 peut être utilisé selon plusieurs modes. Dansl'und'eux, les points "1" et "2" sont placés juste à l'extérieur de la limite distale et de la Limite proximaLe de La plage d'accommodation de l'oeil du sujet. La monture est ensuite amenée à effectuer des mouvements de va-et- vient entre les points "l1" et "2". Au début, il y aura une courte période de mouvement au cours de laquelle te sujet sera incapable de réaliser la mise au point de L'image. Pendant cette période, L'oeil enregistre une image floue de petite grandeur, incitant les muscles ciliaires à produire une tentative de relâchement. Ensuite, l'augmentation de la grandeur de L'image sur La rétine et Le chan- gement de l'excitation due au flou indiquent à L'oeil que l'objet s'approche. Quand la monture atteint La Limite distale de la plage d'accommodation du sujet, L'image devient nette; te déplacement consécutif de la monture vers l'oeil provoque une contraction gra- duelle des muscles ciliaires, en vue de l'accentuation correspondante de la forme convexe du cristallin. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que la monture dépasse La limite proximale, o l'image sur la rétine devient floue. Peu après, la monture 12 atteint le point "2", l'ensem- ble moteur 30 inverse le sens de déplacement de la monture et éLoigne ensuite l'objet de l'oeil. Pendant une courte période, Le mouvement de l'objet vers La limite proximale ne produit qu'un faible chan- gement correspondant dans L'oeiL puisque l'image est floue, jusqu'à ce que l'objet dépasse la limité proximale. A mesure que l'objet continue de s'éloigner de l'oeil, à l'intérieur de la plage d'accom- modation, les muscles ciliaires relâchent graduellement, ce qui diminue progressivement la convexité donc aussi la puissance focale du cris- tallin. Ce mouvementet l'ajustementcorrespondant desmuscles ciliaires se poursuivent jusqu'à ce que La monture atteigne La limite distale, o Les muscles sont incapables de relâcher davantage. Cependant, la diminution de la grandeur de l'image sur La rétine et le stimu- tant dûs au flou incitent à un effort accru de relâchement des muscles ciliaires au-delà de la limite distale. Le déplacement de la monture se poursuit légèrement au-delà de cette limite, jusqu'au point "1", o la direction est de nouveau inversée et le processus recom- mence. Un second mode de fonctionnement permet de concentrer Les exercices dans la région de la limite distale. Dans ce cas, le point "1" est placé en dehors de la plage d'accommodation, juste au-delà de La Limite distaLe, tandis que Le point "2" est placé à L'intérieur de La plage d'accommodation. La monture est ensuite animée de mouvements alternatifs entre les points "1" et "2", dans un mouvement produisant seulement une transition, au cours de laquelle L'image devient floue ou nette, suivant le sens dans Lequelse dépLace la monture. Dans un troisième mode de fonctionnement# analogue au deuxième, les exercices sont concentrés dans La région de la Limite proximale au lieu de la limite distale. Il est important de noter que la procédure répétitive consistant à amener une image à La situation de mise au point puis juste en dehors de cette situation, en combinaison avec l'augmen- tation et la diminution appropriées de la grandeur de l'image, per- mettent à l'oeil de répondre effectivement aux excitations ainsi produites, en entraînant les muscles ciliaires graduellement dans la manipulation convenable du cristallin. Les bénéfices d'un tel entraînement graduel se situent notamment au niveau de L'augmentation de la plage d'accommodation visuelle du sujet. A mesure que La plage d'accommodation s'agrandit, les points "1 et "2" peuvent être réglés en conséquence, dans l'appa- reil qui vient d'être décrit, de manière à ce que l'amélioration soit préservée et/ou La plage d'accommodation soit étendue plus encore. Dans ce but, on manoeuvre le bouton de réglage de plage b pour changer La distance entre les points "1" et "2". Différentes modifications de L'appareil de la figure 1 sont envisagées, y compris l'emploi d'un ordinateur 32 pour moduler ou ajuster en continu, ou seLon les besoins, le type de mouvement (linéaire ou sinusoidal par exemple), La vitesse du mouvement, sa plage et la fréquence des cycles de mouvement alternatif de la mon- ture 12 afin d'optimiser l'efficacité de l'appareil. En pareil cas, on peut utiliser de façon connue un optomètre à infrarouge, désigné globalement par 40e pour enregistrer les changements s'opérant dans l'oeil. L'ensemble d'exploration à infrarouge 40 comporte un élément réfléchissant 40a pour changer la direction de la lumière infrarouge entre un émetteur-détecteur 40b et l'oeil du sujet. L'émetteur-détecteur 40b est Lui-même raccordé à L'ordinateur 32 pour lui transmettre des données relatives à des mesures de L'oeiL. IL est envisagé aussi d'employer une boucle de rétro- action biologique, comportant un générateur de son 40c couplé à L'émetteur-détecteur 40b pour fournir une indication au sujet sur la configuration de son oeil. De plus, des Lentiles additionnelles peuvent être installées dans l'appareil en fonction des besoins spécifiques d'un oeiL particulier. Par exempte, il est possible d'équiper l'oculaire d'un adaptateur 34 pouvant recevoir des lentilles interchangeables 36, 38, afin de permettre le réglage rapide de L'appareil en fonc- tion d'un oeil particulier. Différents emplacements des points "1" et "2" peuvent être repérés selon les caractéristiques spécifiques de chaque oeil à exercer. En outre, La monture 12 peut être remplacée, après un ou plusieurs mouvements alternatifs, afin de maintenir L'intérêt du sujet, ce qui est particulièrement important s'il s'agit d'enfants. Dans ce cas, on peut prévoir un ensemble mobile comme celui désigné par 42 sur La figure 2. Cet ensemble comporte un boitier avec un passage 44 formant une glissière pour l'insertion et le retrait d'une monture ou d'un cadre 45, de même qu'un passage optique 46 pour permettre à la lumière de tranverser la monture 45 en vue de la formation d'une image. De plus, le trajet optique, qui est linéaire dans l'exemple de la figure 1, peut être raccourci, afin d'obtenir un appareil plus compact, par l'utilisation de miroirs plans. Dans un appareil selon un autre mode de réalisation, représenté sur ta figure 3 et désigné globalement par 80, l'image perçue a ta forme d'un point lumineux, à la place d'une image visuelle comme dans les exemples qui viennent d'être décrits. L'appareil 80 comporte une première plaque 82 avec un trou de visée 82a et un système de projection, désigné globalement par 84, qui sert à produire la lumière incidente sur le trou de visée 82a et à focaliser la lumière traversant ce trou sur le cristallin de l'oeil 86, placé de nouveau derrière un oculaire 88. Le système de projection 84, connu dans l'art comme une image de Scheiner, comprend une source Lumineuse 90 et une première lentille 92 qui focalise la lumière sur une plaque 94 pré- sentant un second trou de visée 94a. Ce trou et un prisme 96 créent une paire de sources lumineuses secondaires qui sont disposées symé- triquement de part et d'autre de l'axe optique, portant la référence 97, et sont focalisées sur le cristallin 85 de l'oeil 86 par les lentilles 98 et 100. Le trou de visée 94a et le cristallin 85 sont donc conjugués. Si le dioptre du cristallin 85 de l'oeil 86 est tel que la rétine de l'oeil 86 et le trou de visée 82a sont conjugués, le sujet voit une seule image du trou de visée 82a. Dans le cas contraire, le sujet voit deux images dont la séparation, corres- pondant à la réfraction du cristallin 85, constitue un fort stimu- lant visuel incitant les muscles ciliaires à changer la forme du cristallin en vue de l'obtention d'une image unique. Le premier trou de visée 82a est déplaçable entre les points "1" et "2" au moyen d'un ensemble moteur 104. Cet ensemble est équipé d'un bouton de réglage de vitesse 106, d'un bouton de réglage de plage 107, servant respectivement à changer la vitesse de translation et la plage de mouvement de la première plaque 82, ainsi que d'un cadran 108 pour indiquer le mouvement exécute. Lors du fonctionnement de l'appareil de gymnastique oculaire 80, le trou de visée 82a est animé d'un mouvement alter- natif lent et continu entre les limites distale et proximale choi- sies et ajustées en fonction de la plage d'accommodation de l'oeil particulier exercé. La séparation des images du trou de visée 82a constitue un stimulant important qui améliore la concentration du sujet donc aussi l'efficacité de l'exercice. De plus, en produisant deux images distinctes, l'appareil 80 crée une boucle de rétro- action biologique, visuelle, avec le sujet puisque le degré d'accom- modation varie avec le degré de séparation des images. Pour permettre un exercice selon une variante, le trou de visée 82a peut être placé au point focal antérieur de La lentille , de sorte que le sujet peut être entraîné à relâcher l'état utaccomr1odation de L'oeil selon une méthode de rétroaction biolo- gique de type auditif. Une telle rétroaction est réalisable à l'aide d'un optomètre 112 à infrarouge, comportant un émetteur-détecteur à infrarouge 114 et un étément réfléchissant l'infrarouge 116. L'optomètre 112 complète La boucle de rétroaction menant au sujet du fait qu'il est raccordé à un générateur de son 118. La combinaison des deux méthodes d'entraînement (mou- vement alternatif et rétroaction biologique) décrites ci-dessus permet de réaliser des avantages plus grands encore. Une telle com- binaison de modes et d'actions peut être contrôlée par un ordinateur que t'on peut programmer en vue de l'optimisation de la concen- tration du sujet, ainsi que de la fréquence et de l'amplitude du mouvement des muscles ciliaires. REVENDICATIONS 1. Appareil de gymnastique oculaire, permettant de faire faire des exercices à un seuL oeiL, caractérisé en ce qu'il possède un trajet optique (97), un moyen de positionnement (24; 88) pour positionner l'oeil (22; 86) sur ce trajet, lequel passe par au moins une limite de la plage d'accommodation de l'oeil, une image à observer par L'oeil et qui est déplaçable le long du tra- jet optique, un moyen (30b; 107) pour régler la plage de mouvement de l'image le Long du trajet optique et de manière que l'image passe par ladite Limite de la plage d'accommodation, ainsi qu'un moyen de déplacement (30; 80) pour déplacer l'image continûment et de façon cyclique le long du trajet optique, pendant Les exercices de l'oeil, entre un premier point (1) et un second point (2) situés de part et d'autre de ladite Limite, de sorte qu'une image dont la grandeur varie en continu soit présentée à l'oeil et que l'oeil reçoive une excitation due au flou de L'image. 2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel la plage d'accommodationest bornée par des limites distale et proximale et dans Lequel ladite Limite est La Limite distale. 3. Appareil selon la revendication 2, dans lequel le second point (2) est situé à l'intérieur de La plage d'accommodation. 4. AppareiL selon La revendication 2, dans Lequel le second point (2) est situé en dehors de la plage d'accommodation et est plus près de l'oeil que la Limite proximale. 5. Appareil selon La revendication 1, dans lequel la plage d'accommodationest bornée par des Limites distale et proximale et dans Lequel Ladite limite est La Limite proximale. 6. Appareil selon La revendication 5, dans Lequel Le second point (2) est situé à L'intérieur de La plage d'accommodation. 7. Appareil selon la revendication 5, dans lequel le second point (2) est situé en dehors de la plage d'accommodation et est plus éLoigné de L'oeil que la Limite distale. 8. AppareiL selon la revendication 1, dans Lequel L'image est formée par une photographie dans une monture (12; 45). 9. Appareil selon La revendication 8, dans lequel la monture (45) est reliée de façon détachable au moyen de déplacement (30; 104). 10. Appareil selon la revendication 1, comprenant en outre un moyen de focalisation ajustable (34, 36, 38) pour faciliter La mise au point de l'image sur Le cristaLlin de l'oeil. 11. Appareil selon la revendication 10, dans Lequel le moyen de focalisation comporte une paire de lentilles (36, 38) pla- cées entre le moyen de positionnement et l'image formant l'objet. 12. Appareil selon La revendication 10, dans lequel le moyen de focalisation ajustable permet de faire varier le foyer de ce moyen en fonction de la plage d'accommodation de l'oeil. 13. Appareil selon La revendication 1, dans lequel L'image est produite par une plaque (82) présentant un passage optique (82a) ainsi que par un moyen d'éclairage (90) pour proje- ter de la lumière sur cette plaque (82) en vue de la formation d'une image correspondant à La forme dudit passage. 14. Appareil selon la revendication 13, dans lequel le passage est un petit trou C82a), servant à produire une image sous la forme d'un point Lumineux. 15. Procédé de gymnastique oculaire, permettant de faire faire des exercices à un seul oeil, caractérisé en ce qu'il comprend le positionnement de l'oeil (22; 86) sur un trajet optique (97) passant par au moins une limite de la plage d'accommodation de l'oeil, plage qui est bornée par une limite proximale et une limite distale, la formation sur le trajet optique d'une image à observer par l'oeil, ainsi que le déplacement continu et cyclique de cette image, formant objet, sur le trajet optique entre un premier point (1) et un second point (2) situés sur des côtés opposes de Ladite limite, de manière qu'une image dont la grandeur varie en continu soit présentée à L'oeil et que l'oeil reçoive une excitation due au flou de l'image. 16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel ladite Limite est la limite distale. 17. -Procédé seLon La revendication 16, dans Lequel Le second point (2) est situé à L'intérieur de La plage d'accommodation de l'oeiL. 18. Procédé seLon La revendication 16, dans lequeL le second point (2) est situé en dehors de La pLage d'accommodation et plus près de l'oeiL que La Limite proximaLe. 19. Procédé seLon La revendication 15t dans LequeL ladite Limite est La Limite proximale. 20. Procédé selon La revendication 19, dans Lequel Le second point (2) est situé à L'intérieur de La plage d'accommodation. 21. Procédé selon la revendication 19, dans lequel le second point (2) est situé en dehors de Ladite plage et plus près de l'oeil que La Limite distale.