Brevet FR2712397A1 — publié le 19950519

La présente invention concerne des lentilles optiques de contacts solaires. Les lentilles oculaires ou lentilles de contact, placées directement en contact avec l'oeil pour corriger ses défauts optiques actuellement connues possèdent une transparence uniforme sur l'ensemble de leur surface. Leur retrait de l'oeil étant malaisé, cette transparence est préférentiellement maximale, proche de cent pour-cents. Pour lutter contre la gène crée par les forts éclairements, les utilisateurs de verres de contacts doivent porter des lunettes complémentaires de transparence réduite. Le bénéfice de l'utilisation de verres de contacts qui est justement d'éviter de porter des lunettes est alors fortement réduit. Des verres de contact de type connu possèdent des iris factices destinées à remplacer les iris naturelles en leur superposant une couronne colorée et possédant un coefficient de transparence réduit. Ces types de verre de contact ne possèdent aucune qualité supplémentaire, par rapport aux types précédemment présentés, pour le confort en fort éclairement. L'utilisateur de lunettes solaires possédant une transparence constante, doit les mettre et les retirer à chaque changement de luminosité, par exemple, sous les tunnels, au ski dans chaque zone d'ombre, en entrant dans des locaux. Les lunettes à effet photochromique qui s'assombrissent avec la lumière ont un coefficient d'obscurcissement limité à quatre et un temps de réponse de plusieurs dizaines de secondes. Les lunettes à écrans électro-optiques, par exemple à cristaux liquides, possèdent une transparence maximale limitée à cinquante pour-cents. Les lunettes solaires ne permettent pas un bronzage autour des yeux sans la moindre gêne visuelle. Enfin les zones latérales de la rétine ne sont pas effectivement protégées par les lunettes solaires qui ne protègent que la partie centrale de la rétine. La présente invention entend remédier à ces inconvénients en présentant un dispositif de verre optique de contact dont la partie centrale possède un coefficient de transparence sensiblement inférieur à celui des ses parties périphériques. De cette manière, lorsque l'éclairement est faible, la pupille de l'utilisateur possède un diamètre maximale et le coefficient de transmission de la lumière, qui est égal à la moyenne des coefficients de transparence locaux face à la pupille, est très élevé, proche de cent pour-cents. Par contre, lorsque l'éclairement s'élève, le diamètre de la pupille diminue et le coefficient de transparence diminue pour atteindre, pour les plus forts éclairements, une valeur de quelques pour-cents ou quelques dizaines de pour-cents. Le dispositif objet de la presente invention est donc un dispositif de lentille optique caractérisé en ce qu'il comporte au moins une partie centrale autour de son axe optique et une partie latérale autour de la partie centrale, le coefficient de transparence moyen de la partie centrale étant sensiblement inférieur au coefficient de transparence moyen de la partie latérale, pour les longueurs d'ondes situées dans le domaine visible. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés dans un but explicatif et nullement limitatif permet de mieux comprendre les avantages, buts et caractéristiques de la présente invention. La figure 1 représente en vue de coupe, un oeil et un dispositif selon la présente invention. La figure 2 représente en vue de face l'oeil et le premier mode de réalisation du dispositif tel que présenté en figure 1 en faible éclairement. La figure 3 représente en vue de face l'oeil et le premier mode de réalisation du dispositif tel que présenté en figure 1 en éclairement moyen. La figure 4 représente en vue de face l'oeil et le premier mode de réalisation du dispositif tel que présenté en figure 1 en fort éclairement. La figure 5 représente en vue de face un second mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention. La figure 6 représente en vue de face un troisième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention. La figure 7 représente en vue de face un quatrième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention. La figure 8 représente en vue de face un cinquième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention. La figure 9 représente les transparences des différents modes de réalisation du dispositif objet de la présente invention en fonction de leur rayon. La figure 10 représente des courbes caractéristiques de fonctionnement du dispositif objet de la présente invention. Dans la figure 1 sont représentés un oeil 1 comportant une rétine 2, un cristallin 3 et une pupille 4 mue par des muscles 5, une lentille optique 6 comportant une partie centrale 7, une partie latérale 8, une face avant 9, une face arrière 10 et possédant un axe optique 11. L'oeil 1 est celui de l'utilisateur. Dans le cas présenté ici, cet utilisateur souffre de myopie et il nécessite une correction de la vue avec une lentille optique convergente. L'oeil 1 comporte une rétine 2 sur laquelle se forme une image de l'environnement de l'utilisateur situé dans le champ optique de l'oeil. Le cristallin 3 est une lentille convergente qui projette l'image de cette partie de l'environnement sur la rétine 2. La pupille 4 constitue optiquement un diaphragme devant le cristallin 3 et limite le cercle du cristallin sur lequel les rayons lumineux traverse le cristallin. La rétine 4 est mue par des muscles 5 qui augmentent ou diminuent son diamètre, optiquement appelé ouverture, en fonction décroissante de la luminosité ambiante. De cette manière, automatiquement, la quantité de lumière totale atteignant la rétine 2 est constante sur une plage d'éclairement naturels assez large. A titre d'exemple, la diamètre de la rétine 2 atteint huit millimètres la nuit et descend Jusqu'à deux millimètres en fort éclairement. Le ratio des surfaces extrêmes correspondant à ces diamètres, qui vaut ici 16, est le facteur d'atténuation de la luminosité moyenne perçue par la rétine 2 que la pupille 4 permet de réaliser. Ce facteur est genéralement trop faible et, en plein soleil, sur une plage ensoleillée ou sur la neige, l'éblouissement dûe à une trop forte exposition de la rétine apparaît et provoque inconfort, désagrement, insolation et divers maux. La lentille optique 6 est une lentille de contact, aussi nommée verre de contact, de type connu dans sa forme et sa matière ainsi que dans ses caractéristiques physiques sauf optiques. En particulier, la lentille 6 peut être souple ou poreuse ou encore rigide. La lentille optique 6 est de type convergente. L'axe optique ll de la lentille optique 6 est approximativement confondu avec celui de l'oeil 1 et permet de corriger la myopie. La lentille optique 6 possède une face avant 9 qui ne touche pas l'oeil et dont le rayon de courbure est plus faible que celui de sa face arrière 10. La face arrière 10 touche l'oeil devant le cristallin 3 et possède un rayon de courbure égal à celui de la face externe du cristallin 3. La lentille optique 6 comporte une partie centrale 7 qui se trouve au centre de ses faces circulaires autour de son axe optique 11 et une partie latérale 8 qui entoure la partie centrale 7 et qui s'étend jusqu'au cercle de dimension maximale de la pupille. Le coefficient de transparence moyen de sa partie centrale 7 est inférieur au coefficient de transparence moyen de sa partie latérale 8, pour les longueurs d'ondes situées dans le domaine visible. Préférentiellement la zone de transparence minimale de la partie centrale 7 se trouve plus près de la face arrière 10 que de la face avant 9. En effet, la zone de transformée de Fourier, aussi appelée zone de diaphragme, plan de transformée de Fourier ou plan de diaphragme se situe contre le cristallin 3, c'est à dire contre la pupille 4, contre la face arrière 10 de la lentille optique 6. La réalisation d'une partie centrale 7 possédant un transparence plus faible que la partie latérale peut être inspirée de différentes techniques connues de l'homme de métier, en particulier pour la réalisation d'iris artificielles destinées à changer la couleur apprente des yeux de l'utilisateur. D'autres techniques connues, de sérigraphie, de peinture, d'imprégnation ou de dopage par exemple, pourront être utilisées avec ou sans préparation mécanique de la lentille 6, pour la réalisation de la partie centrale 7. Plusieurs modes de réalisation des zones centrales 7 et latérales 8 sont présentés en figures 2 à 8. Le dispositif de lentille optique 6 est donc caractérisé en ce qu'il comporte au moins une partie centrale 7 autour de son axe optique 11 et une partie latérale 8 autour de sa partie centrale, le coefficient de transparence moyen de la partie centrale 7 étant sensiblement inférieur au coefficient de transparence moyen de la partie latérale 8. Préférentiellement, la lentille optique 6 est opaque aux rayons ultra-violets de telle manière que la protection de l'oeil est très efficace. La figure 2 représente en vue de face l'oeil et le premier mode de réalisation du dispositif tel que présenté en figure 1 en faible éclairement. Dans la figure 2 sont représentés l'oeil 1 comportant une iris 12, le cristallin 3 et la pupille 4, une lentille optique 6 comportant une partie centrale opaque circulaire 17 et une partie latérale 18. L'iris 12 entoure la pupille 4. Son diamètre extérieur est constant. La partie centrale du premier mode de réalisation est opaque et circulaire 17. Le diamètre de la partie centrale opaque circulaire 17 est préférentiellement adapté à la vue de l'utilisateur. Pour un utilisateur souffrant de photophobie, le diamètre de la partie centrale opaque circulaire 17 est très élevé, environ égal au diamètre maximal de la pupille 4. Pour un utilisateur très jeune, possédant une iris de couleur sombre ou peu sensible aux fortes lumières, le diamètre de la partie centrale opaque circulaire 17 est sensiblement égale au diamètre minimal de la pupille 4. Le coefficient de transparence de la partie centrale opaque circulaire 17 est préférentiellement inférieur à douze pour-cents. La zone opaque de la partie centrale opaque transparente 17 est un disque placé à proximité de la face arrière 10 de la lentille optique 6. La partie latérale 18 est complémentaire de la partie centrale 17 dans le cercle représenté par la lentille optique 6. Dans la figure 2, la partie latérale 18 possède une coefficient de transparence environ égal à cent pour-cents et possède la forme d'une couronne dont les rayons extrêmes sont ceux de la partie centrale opaque circulaire 17 et de la lentille optique 6. La perte de luminosité de la scène vue par l'utilisateur est égale au ratio de la surface de la zone centrale opaque circulaire 17 sur la surface maximale de la pupille 4. Ce ratio est de six pour-cents dans la figure 2. Cela veut dire que la nuit, lorsque ses pupilles prennent leur diamètre maximal, l'utilisateur ne perd que six pour-cents de sa sensibilité visuelle. Le reste du temps, la perte de sensibilité due à la zone centrale opaque circulaire 17 est compensee par une très légère augmentation du diamètre de la pupille et cette réaction est automatique et sans aucun effort. I1 est notable que cette caractéristique rend le dispositif objet de la présente invention très supérieur aux lunettes solaires de transparence constante, qui faut mettre et retirer à chaque changement de luminosité, par exemple, sous les tunnels, au ski dans chaque zone d'ombre, en entrant dans des locaux. Ce dispositif est aussi très supérieur aux lunettes à effet photochromique qui s'assombrissent avec la lumière mais qui ont un coefficient d'obscurcissement limité à quatre et un temps de réponse de plusieurs dizaines de secondes. Ceci est superieur aux qualités des lunettes à écrans électro-optiques, par exemple à cristaux liquides, dont la transparence maximale est limite à cinquante pour-cents. Enfin les zones latérales de la rétine sont effectivement protégées par le dispositif objet de la présente invention, ce qui n'est pas le cas avec les lunettes solaires qui ne protègent que la partie centrale de la rétine. Un autre avantage de ces verres de contact est qu'ils permettent un bronzage autour des yeux sans la moindre gêne visuelle. La figure 3 représente, en vue de face, l'oeil et le premier mode de réalisation du dispositif tel que présente en figure 1, en éclairement moyen. Dans la figure 3 sont représentés l'oeil 1 comportant l'iris 12, le cristallin 3 et la pupille 4, la lentille optique 6 comportant la partie centrale opaque circulaire 17 et la partie latérale 18. Dans la figure 3, la pupille 4 possède un diamètre plus réduit que dans la figure 2. A titre d'exemple, il est égal à une fois et demi le diamètre de la partie centrale opaque circulaire 17. Le coefficient de diminution de sensibilité par rapport au même oeil possédant le même diamètre de pupille est donc de 1/2,25 (ratio des surfaces) multiplié par quatre-vingt-huit pour-cents (transparence de la partie 17), soit environ trente pour-cents. La figure 4 représente en vue de face l'oeil et le premier mode de réalisation du dispositif tel que présenté en figure 1 en fort éclairement. Dans la figure 4 sont représentés l'oeil 1 comportant l'iris 12, le cristallin 3 et la pupille 4, la lentille optique 6 comportant la partie centrale opaque circulaire 17 et la partie latérale 18. Dans la figure 4, la pupille 4 possède un diamètre plus réduit que dans la figure 3. A titre d'exemple, il est égal au diamètre de la partie centrale opaque circulaire 17. Le coefficient de diminution de sensibilité par rapport au même oeil possédant le même diamètre de pupille est donc d'environ quatrevingt pour-cents. La figure 5 représente en vue de face un second mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention. Dans la figure 5 sont représentés l'oeil 1 comportant l'iris 12, le cristallin 3 et la pupille 4, la lentille optique 6 comportant une partie centrale dégradée radialement 27 et une partie latérale 28. La partie centrale dégradée radialement 27 possède un coefficient de transparence qui est une fonction sensiblement décroissante de la distance à l'axe optique 11. La partie latérale 28 est complémentaire de la partie centrale 27 dans la lentille optique 6. I1 est notable que dans le mode de réalisation présenté en figure 5, le coefficient de transparence peut, plus facilement que dans le mode de réalisation présenté en figure 2 à 4, être uniforme dans l'épaisseur de la lentille optique 6 ou encore se trouver plus proche de la face avant 9 de la lentille optique. La figure 6 représente en vue de face un troisième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention. Dans la figure 6 sont représentés l'oeil 1 comportant l'iris 12, le cristallin 3 et la pupille 4, la lentille optique 6 comportant une partie centrale anisotrope 37 et une partie latérale 38. La partie centrale anisotrope 37 possède une forme en rosace ou à pétales. La partie latérale 38 est complémentaire de la partie centrale 37 dans la lentille optique 6. La figure 7 représente en vue de face un quatrième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention. Dans la figure 7 sont représentes l'oeil 1 comportant l'iris 12, le cristallin 3 et la pupille 4, la lentille optique 6 comportant une partie centrale 47 comportant une couronne 46 et un disque central 45 et une partie latérale 48 et possédant llaxe. La partie centrale 47 comporte une couronne 46 partiellement ou totalement opaque et un disque central 45 dont le coefficient de transparence est sensiblement inférieur à celui de la couronne 46. La partie latérale 48 est complémentaire de la partie centrale 47 dans la lentille optique 6. La figure 8 represente en vue de face un cinquième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention. Dans la figure 8 sont représentés l'oeil 1 comportant l'iris 12, le cristallin 3 et la pupille 4, la lentille optique 6 comportant une partie centrale radiale 57 à rayons 56 et une partie latérale 58. La partie centrale radiale 57 possède de multiples rayons rectangulaires 56. La partie latérale 58 est complémentaire de la partie centrale 57 dans la lentille optique 6. Selon une première variante de ce mode de réalisation, les rayons sont triangulaires isocèles et leur angle le plus aigu est orienté vers l'extérieur. Selon une seconde variante de ce mode de réalisation, les rayons ne se touchent pas au centre de la lentille optique 6. I1 est à noter qu'il existe de nombreuses autres géométries qui possèdent les mêmes avantages, buts et caractéristiques que la présente invention, utilisant notamment des spirales, des ellipses, des couronnes concentriques, ... Selon une première variante de tous les modes de réalisations de la présente invention, la partie possédant un faible coefficient de transparence, partie centrale, est réalisée par un miroir partiellement ou totalement réfléchissant. Selon une seconde variante de tous les modes de réalisations de la presente invention, la partie possédant un faible coefficient de transparence, partie centrale, presente une face blanche, colorée ou fluorescente vers la face avant 9 de la lentille optique 6. La figure 9 représente les transparences des différents modes de réalisation du dispositif objet de la présente invention en fonction de leur rayon. Dans la figure 9 sont représentées les courbes 13, 23, 33, 43, 53, respectivement relatives aux cinq modes de réalisation présentés en figures 2 à 4, 5, 6, 7 et 8. Ces courbes représentent les coefficients de transparence moyen des couronnes de largeur infiniment petite entourant l'axe optique 11, en fonction de leurs rayons caractéristiques, sensiblement égaux. Au delà d'un certain seuil, quelque soit la valeur de rayon de séparation que l'on choisit, la moyenne des valeurs des coefficients de transparence pour les rayons inférieurs à ce rayon de séparation est inférieure à la moyenne des valeurs des coefficients de transparences pour les rayons supérieurs à ce rayon de séparation. Ceci est la premiere caractéristique de la présente invention. La figure 10 représente des courbes caractéristiques de fonctionnement du dispositif objet de la présente invention. Dans la figure 10 sont représentés, la courbe 60 d'éclairement incident sur l'oeil, la courbe 61 de diamètre de la pupille 4, la courbe 62 de transparence de la partie utile de la lentille optique 6, la courbe 63 de l'éclairement incident sur la rétine 2 sans la lentille optique 6 et la courbe 64 de l'éclairement incident sur la rétine 2 avec la lentille optique 6. La courbe 60 d'éclairement incident sur l'oeil est la fonction identité. C'est donc une droite de pente 1 et passant par l'origine. La courbe 61 de diamètre de la pupille 4 est une courbe constante en deça d'un seuil d'éclairement 65 et une courbe décroissante au delà du seuil d'éclairement 65. La courbe 62 de transparence de la partie utile de la lentille optique 6 est une fonction constante en deça du seuil d'éclairement 65 et une fonction inverse au delà du seuil d'éclairement 65. La courbe 63 de l'éclairement incident sur la rétine 2 sans la lentille optique 6 est une fonction constante jusqu'à une valeur d'éclairement seuil 66 et une courbe de pente constante passant par l'origine au delà de la valeur d'éclairement seuil 66. La courbe 64 de l'éclairement incident sur la rétine 2 avec la lentille optique 6 est identique à la courbe 63 jusqu'a la valeur d'éclairement seuil 66 puis reste constante jusqu'a une valeur d'éclairement seuil 67 très supérieure à la valeur 66 puis devient une fonction de pente constante passant par l'origine au dela de la valeur d'éclairement seuil 67. On comprend que le confort est très nettement amélioré par l'utilisation des lentilles optiques 6 objets de la présente invention. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de lentille optique (6) de contact solaire caractérisé en ce qu'il comporte au moins une partie centrale (7,17,27,37,47,57) autour de son axe optique (11) et une partie latérale (8,18,28,38,48,58) autour de la partie centrale, le coefficient de transparence moyen de la partie centrale étant sensiblement inférieur au coefficient de transparence moyen de la partie latérale, pour les longueurs d'ondes situées dans le domaine visible. 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'au delà d'un certain seuil, quelque soit la valeur de rayon de séparation que l'on choisit, la moyenne des valeurs des coefficients de transparences pour les rayons inférieurs à ce rayon de séparation est inférieure à la moyenne des valeurs des coefficients de transparences pour les rayons supérieurs à ce rayon de séparation. 3/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la zone de transparence minimale de la partie centrale (7,17,27,37,47,57) se trouve plus près de la face arrière 10 de la lentille optique 6 que de la face avant 9 de la lentille optique 6. 4/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que la partie centrale (17) est opaque et circulaire. 5/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que la partie centrale dégradée radialement (27) possède un coefficient de transparence qui est une fonction sensiblement décroissante de la distance à l'axe optique (11). 6/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications precédantes caractérisé en ce que la partie centrale anisotrope (37) possède une forme en rosace ou à pétales. 7/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications precédantes caractérisé en ce que la partie centrale (47) comporte une couronne (46) partiellement ou totalement opaque et un disque central (45) dont le coefficient de transparence est sensiblement inférieur à celui de la couronne (46). 8/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que la partie centrale radiale (57) possède de multiples rayons (56). 9/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que le coefficient de transparence de la partie centrale (7,17,27,37,47,57) est préférentiellement inférieur à douze pour-cents. 10/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que la lentille optique (6) est opaque aux rayons ultra-violets.