Brevet FR2719391A1 — publié le 19951103

-1- La présente invention concerne des lentilles oculaires solaires et un cristallin artificiel solaire. 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 qui possède sur ses deux faces des motifs géométriques combinés entre eux de telle manière que la transparence apparente de la lentille cornéenne varie avec le diamètre de la pupille oculaire. La transparence de la lentille est plus faible, en moyenne pour les rayons lumineux passant dans la partie centrale de la pupille que pour les rayons lumineux passant dans les parties latérales de la pupille. Les dispositifs objets de la présente invention sont donc des lentilles optiques destinées à être implantées dans l'oeil ou sur lui et possédant une transparence moyenne sensiblement plus faible pour les rayons lumineux passant par une zone centrale de la pupille entourant l'axe optique de l'oeil que la transparence moyenne de la partie latérale entourant la partie centrale. De cette manière, lorsque l'éclairement est faible, la pupille de l'utilisateur possède un diamètre maximal et le coefficient de transmission de la lumière, qui est égal à la moyenne des -2- 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. Ces lentilles sont caractérisées en ce que le coefficient de transparence moyen de la lentille optique pour les rayons lumineux passant dans la partie centrale de la pupille est sensiblement inférieur au coefficient de transparence moyen pour les rayons lumineux passant par la partie latérale de la pupille, 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 I représente en vue de coupe, un oeil et un premier mode de réalisation du dispositif selon la présente invention en faible éclairement. La figure 2 représente le fonctionnement du mode de réalisation présenté en figure I en éclairement moyen. La figure 3 représente le fonctionnement du mode de réalisation présenté en figure 1 en fort éclairement. La figure 4 représente en vue de coupe un second mode de réalisation de la présente invention. La figure 5 représente en vue de coupe, un oeil et un troisième mode de réalisation du dispositif selon la présente invention. La figure 6 représente la face avant du troisième mode de réalisation présenté en figure 5. La figure 7 et la figure 8 représentent, à la même échelle, les faces avant et arrière d'une première variante du mode de réalisation présenté en figures I à 3. La figure 9 et la figure 10 représentent, à la même échelle, les faces avant et arrière d'une seconde variante du mode de réalisation présenté en figures I à 3. La figure I 1, la figure 12 et la figure 13 représentent, à la même échelle, les faces avant et arrière d'une troisième variante du mode de réalisation présenté en figures I à 3. Dans la figure 1 sont représentés un oeil I comportant une rétine 2, un cristallin 3 et une pupille 4 comportant une partie centrale 7 et une partie latérale 8, une iris 12 mue par des muscles , une lentille optique 6 comportant 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 I 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 est le complément de l'iris 12 qui constitue - 3 optiquement un diaphragme devant le cristallin 3 et limite le cercle du cristallin sur lequel les rayons lumineux traversent le cristallin 3. L'iris 12 est mue par des muscles 5 qui augmentent ou diminuent le diamètre de la pupille 4, optiquement appelé ouverture, en fonction décroissante de la luminosité ambiante de manière naturelle et automatique. De cette manière, automatiquement, la quantité de lumière totale atteignant la rétine 2 est sensiblement constante sur une plage d'éclairements naturels assez large. A titre d'exemple, la diamètre de la rétine 2 atteint huit millimètres la nuit et en très faibles éclairements, en figure 1, et descend, en figure 2, pour atteindre deux millimètres en forts éclairements, figure 3. 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 généralement trop faible et, en plein soleil, sur une plage ensoleillée ou sur la neige, l'éblouissement dû à une trop forte exposition de la rétine apparaît et provoque inconfort, désagrément, insolation et divers maux. La lentille optique 6 est une lentille cornéenne ou 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. L'invention porte uniquement sur ses caractéristiques optiques et en particulier sur la variation locale de sa transparence, sur une face, sur deux faces ou dans son épaisseur. La lentille optique 6 est de type convergente. L'axe optique 11 de la lentille optique 6 est approximativement confondu avec celui de l'oeil I 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, sur la cornée, dont le rayon de courbure est sensiblement égal à celui de la face arrière 10. Les épaisseurs des faces avant 9 et arrière 10 représentées sur les figures 1 et 2 sont proportionnelles à l'inverse de la transparence locale de chacune de ces faces. Cette schématisation est utile pour expliquer le fonctionnement du premier mode de réalisation du dispositif La pupille comporte une partie centrale 7 qui se trouve au centre du plan de l'iris 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 la lentille optique 6 pour les rayons lumineux passant dans la partie centrale 7 de la pupille 4 est sensiblement inférieur au coefficient de transparence moyen pour les rayons lumineux passant par la partie latérale 8 de la pupille 4, pour les longueurs d'ondes situées dans le domaine visible. La réalisation sur les faces 9 et 10 de la lentille 6 de zones possédant une transparence plus faible peut être inspirée de différentes techniques connues de l'homme de métier, en particulier -4- pour la réalisation d'iris artificielles destinées a changer la couleur apparente 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 zones plus ou moins transparentes. Plusieurs modes de réalisation de la lentille 6 sont présentés en figures 1 à 4 avec des variantes du premier mode de réalisation présenté en figures 7 à 13. 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 pour les rayons passant par la partie centrale de la pupille étant sensiblement inférieur au coefficient de transparence moyen de la partie latérale 8 de la pupille. Préférentiellement, la lentille optique 6 est opaque aux rayons ultraviolets de telle manière que la protection de l'oeil est très efficace. Selon le mode de réalisation présenté en figures I à 3, les faces avant 9 et arrière 10 de la lentille 6 comportent des zones de faibles transparences et des zones de forte transparences. Pour les rayons se déplaçant parallèlement à l'axe optique 11, les zones de faibles transparences sont sensiblement superposées. Au contraire, pour les rayons convergents vers le centre de la pupille 4, les zones de faibles transparences de chaque face sont sensiblement superposées à des zones de forte transparence de l'autre face. Préférentiellement, les deux faces sont donc sensiblement identiques pour au moins une couronnes et en homothétie par rapport au centre apparent de la pupille et en négatif dans cette homothétie. La figure 2 représente en vue de coupe les mêmes éléments que dans la figure 1, le diamètre de la pupille étant cependant beaucoup plus réduit. Les zones de plus faible transparence sont numérotées 13. Le coefficient de transparence des zones de plus faible transparence est préférentiellement inférieur à douze pour-cents. Ces zones 13 sont présentées de face, avec un exemple de forme géométrique particulier regard des figures 7 à 13 et plus particulièrement en figures 1 1 à 13. On voit dans la figure 2 que tous les rayons atteignant la pupille 4 en provenance d'un angle solide placé devant l'oeil traversent préliminairement une zone de faible transparence 13 alors que dans la figure 1, et pour le même angle solide, une partie des rayons atteignant la pupille 4 ne traverse aucune zone de faible transparence 13. La transparence apparente de la lentille 6 est ainsi plus faible dans la figure 2 et varie avec le rayon de la dite pupille 4. La figure 3 représente en vue de coupe les mêmes éléments que dans la figure 1, le diamètre de la pupille étant cependant beaucoup plus réduit que dans les figures I et 2. Les zones de faible transparence 14 qui se trouvent sur la face arrière 10 de la lentille 6 sont, par exemple, des couronnes coaxiales d'axe 11. Les zones de faible transparence 15 qui se trouvent -5 - sur la face avant 9 de la lentille 6 sont, par exemple, un disque central et des couronnes coaxiales d'axe 11. Les rayons caractéristiques de ces couronnes sont sensiblement égaux deux à deux et les épaisseurs des couronnes vont en décroissant avec leur rayon. De cette manière, pour les rayons parallèles à l'axe optique 11, la transparence de la lentille 6 est très croissante avec le rayon. Pour les rayons convergents vers le centre apparent de la pupille 4, la transparence est sensiblement plus faible en chaque zone que pour les rayons parallèles à l'axe 11. En effet, pour les rayons parallèles à l'axe optique 11, les zones de faible transparence 14 et 15 se chevauchent sensiblement intégralement et leur transparence se multiplient alors que pour les rayons convergents au centre apparent de la pupille 4, les zones de faible transparence 14 et 15 ne se chevauchent pas et leurs transparence est multipliée par celle des zones intercalaires aux zones de faibles transparence. Pour résumer mathématiquement: transparence pour rayons convergents % x 100%+25 % x 100 %O =50 % o 25 % est la transparence des zones sombres et 100 % celle des zones claires. Il est à noter que les zones sombres 14 et 15 sont combinées et peuvent prendre d'autres formes géométriques, graphiques ou photographiques et en particulier des formes circulaires, des formes polygonales, et en particulier en triangles ou en carrés, des formes graphiques quelconques, des formes en dégradés ou encore des formes de photographies tramées ou d'imprimerie. Préférentiellement, selon le mode de réalisation présenté en figure 3 et dont différentes apparences sont présentées en figures 7 à 13, les zones de faibles transparence se recouvrent sensiblement par projection parallèlement à l'axe optique de l'oeil et de la lentille et ne se recouvrent sensiblement pas pour les rayons passant par le centre apparent de la pupille. La figure 4 représente en vue de coupe un autre mode de réalisation de la présente invention. On retrouve dans la figure 4 les éléments de la figure I mais avec des zones de faible transparence 16 qui sont dans l'épaisseur de la lentille 6. Les zones de faible transparence 16 qui se trouvent dans l'épaisseur de la lentille 6, forment un ensemble de tronc de cônes coaxiaux dont le sommet se trouve à l'extérieur et vers l'avant de l'oeil et dont l'angle est décroissant en fonction du rayon de l'intersection de chaque cône avec la lentille 6. La figure 5 représente en vue de coupe, un oeil et un troisième mode de réalisation du dispositif selon la présente invention. Dans la figure 5, le cristallin 3 porte une zone de faible transparence 17 sur sa face avant 18 au contact avec l'iris et la pupille de l'oeil, sur une zone centrale 19 entourée par une zone latérale 20. La transparence de la zone de faible transparence 17 est sensiblement inférieure à la transparence moyenne de la face avant 18 du cristallin 3. La zone centrale 19 possède un diamètre sensiblement égal à celui de la pupille 4 pour les plus forts éclairements. Lorsque le diamètre de la pupille 4 diminue, la transparence apparente du cristallin 3 est sensiblement égale à celle de la zone -6- centrale 19, c'est-à-dire la transparence de la zone de faible transparence 17. Au contraire, lorsque le diamètre de la pupille 4 augmente, la transparence apparente du cristallin 3 est sensiblement égale à celle de la partie latérale 20, c'est-à-dire la transparence maximale. La figure 6 représente la face avant du troisième mode de réalisation présenté en figure 5 et 5. On y retrouve la zone de faible transparence 17 placée sur la partie centrale 19 de la face avant 18 du cristallin 3 et entourée de la partie latérale 20. La figure 7 et la figure 8 représentent, à la même échelle, les faces avant et arrière d'une première variante du mode de réalisation présenté en figures 1 à 3. On retrouve dans ces figures l'axe optique 11, les zones de faibles transparence 15, qui se trouvent sur la face avant 9 de la lentille 6 et 14 qui se trouvent sur la face arrière 10 de la lentille 6. Dans ces figures, les zones de faible transparence 14 et 15 sont des carrés qui se touchent par leurs coins, deux à deux, et sont intercalées avec des carrés transparents. Les zones de faible transparence 15 sont plus grandes que les zones de faible transparence 14 dans la proportion de la distance optique respective des faces avant 9 et arrière 10 au centre de la pupille 4. La figure 9 et la figure 10 représentent, à la même échelle, les faces avant et arrière d'une seconde variante du mode de réalisation présenté en figures I à 3. On retrouve dans ces figures l'axe optique I 1, les zones de faibles transparence 15, qui se trouvent sur la face avant 9 de la lentille 6 et 14 qui se trouvent sur la face arrière 10 de la lentille 6. Dans ces figures, les zones de faible transparence 14 et 15 sont des triangles équilatéraux qui se touchent par leurs coins, deux à deux, et sont intercalées avec des triangles équilatéraux transparents. Les zones de faible transparence 15 sont plus grandes que les zones de faible transparence 14 dans la proportion de la distance optique respective des faces avant 9 et arrière 10 au centre de la pupille 4. Plus généralement, les zones de faibles transparences 14 et 15 pourront avoir des formes polygonales. La figure I 1, la figure 12 et la figure 13 représentent, à la même échelle, les faces avant et arrière d'une troisième variante du mode de réalisation présenté en figures 1 à 3. Dans ces figures, les zones de faible transparence 14 sont des couronnes coaxiales d'axe 11 et les zones de faible transparences 15 sont des couronnes identiques au couronnes 14 plus un disque central, ces couronnes et ce disque étant coaxiaux d'axe 11. Les rayons caractéristiques de ces couronnes sont sensiblement égaux deux à deux, entre les zones de faible transparence 14 et les zones de faible transparence 15 et les épaisseurs des couronnes vont en décroissant avec leur rayon. De cette manière, pour les rayons parallèles à l'axe optique 11, la transparence moyenne de la lentille 6 est très croissante avec la distance de ce rayon avec l'axe optique 11. Pour les rayons convergents vers le centre apparent de la pupille 4, la transparence est sensiblement plus faible en chaque zone que pour les rayons parallèles à l'axe 11. En effet, pour les rayons parallèles à l'axe optique 11, les zones de faible transparence 14 et 15 se -7- chevauchent sensiblement intégralement et leur transparence se multiplient alors que pour les rayons convergents au centre apparent de la pupille 4, les zones de faible transparence 14 et 15 ne se chevauchent pas et leurs transparence est multipliée par celle des zones intercalaires aux zones de faibles transparence. Préférentiellement, selon le mode de réalisation présenté en figures 1 à 13, les zones de faible transparence se recouvrent sensiblement par projection parallèlement à l'axe optique de l'oeil et de la lentille et ne se recouvrent sensiblement pas pour les rayons passant par le centre apparent de la pupille. Pour les rayons se déplaçant parallèlement à l'axe optique 11, les zones de faibles transparences sont apparemment superposées. Au contraire, pour les rayons convergents vers le centre de la pupille 4, les zones de faibles transparences de chaque face sont apparemment sensiblement superposées à des zones de forte transparence de l'autre face. Préférentiellement, les deux faces sont donc sensiblement identiques pour au moins une couronnes et en homothétie par rapport au centre apparent de la pupille et en négatif dans cette homothetie. La figure 13 représente d'une part des rayons lumineux 25, parallèles à l'axe optique 11 et passant par les rayons caractéristiques des couronnes 21 et 22 constituant les zones de faibles transparence 14 et 15 et les rayons lumineux 24 convergent vers le centre apparent de la pupille 4 et passant aussi par ces rayons caractéristiques. Chaque rayons caractéristique inférieur d'une couronne 22 placée sur la face avant 9 de la lentille 6 est égal à un rayon caractéristique inférieur d'une couronne 21 placée sur la face arrière de la lentille 6, d'une part et au produit d'un rayon caractéristique supérieur d'une couronne 21 par le ratio des distances des dits rayons caractéristiques au centre de la pupille 4, pour des indices optiques égaux entre la cornée de l'oeil et la lentille 6, d'autre part. Il est clair que pour des indices optiques différents entre la cornmee et la lentille 6, les calculs optiques doivent être réalisés en vue d'une apparence similaire pour l'oeil de l'utilisateur. Selon la troisième variante du premier mode de réalisation présentée en figures 1 1 à 13, les variations des transparences des faces avant 9 et arrière 10 de la lentille 6 sont sensiblement homothétiques par rapport au centre apparent de la pupille 4, ces valeurs de transparence étant telles que leur produit soit sensiblement constant pour les rayons convergents au centre de la pupille 4 et provenant d'un cône du champ de vision dont l'axe est celui de l'oeil et dont l'angle est d'environ 90 degrés. Ces 90 degrés représentent le champ visuel habituellement couvert par des lunettes solaires. -8- REVENDICATIONS 1/ Lentilles oculaires (6) caractérisées en ce que le coefficient de transparence moyen de la lentille optique pour les rayons lumineux passant dans la partie centrale (7) de la pupille est sensiblement inférieur au coefficient de transparence moyen pour les rayons lumineux passant par la partie latérale (8) de la pupille, pour les longueurs d'ondes situées dans le domaine visible. 2/ Lentille selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle est implantée dans l'oeil et remplace le cristallin naturel (3). 3/Lentille selon la revendication 2 caractérisée en ce qu'elle comporte une zone centrale (19) placée contre l'iris (12) et la pupille (4) de l'oeil (1) dont le coefficient de transparence moyen est sensiblement plus faible que la zone latérale (20) entourant la zone centrale. 4/ Lentille selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'elle comporte une face avant (9) et une face arrière (10), chacune de ses deux faces portant des zones de faibles transparence (14,15) dont la transparence est inférieure à la transparence moyenne des dites faces. /Lentille selon la revendication 4 caractérisé en ce que les zones de faibles transparence (14,15) se recouvrent sensiblement par projection parallèlement à l'axe optique de l'oeil et de la lentille et ne se recouvrent sensiblement pas pour les rayons passant par le centre apparent de la pupille. 6/ Lentille selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que les zones de faibles transparence (14,15) sont constituées de disques. 7/ Lentille selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que les zones de faibles transparence (14,15) sont constituées de polygones. 8/ Lentille selon la revendication 7 caractérisé en ce que les zones de faibles transparence (14,15) sont constituées de carrés. 9/ Lentille selon la revendication 7 caractérisé en ce que les zones de faibles transparence (14,15) sont constituées de triangles. / Lentille selon l'une quelconque des revendication 5 à 9 caractérisé en ce que les variations des transparences des faces avant (9) et arrière (10) de la lentille sont sensiblement homothétiques par rapport au centre apparent de la pupille (4), ces valeurs de transparence étant telles que leur produit soit sensiblement constant pour les rayons convergents au centre de la pupille et provenant d'un cône du champ de vision dont l'axe est celui de l'oeil et dont l'angle est d'environ 90 degrés.