Brevet FR2805353A1 — publié le 20010824

La présente invention concerne un verre de lunettes non correcteur ainsi qu'une paire de lunettes équipée d'un tel verre. Un verre de lunettes non correcteur présente généralement un dioptre extérieur et un dioptre intérieur qui sont tous deux une portion de sphère. Ces deux sphères ont des rayons différents et des centres distincts. La loi de Gullstrand permet de calculer la puissance d'un tel verre en fonction des rayons des sphères, de la position des centres de ces sphères ainsi que de l'indice du matériau utilisé pour réaliser le verre de lunettes. Pour un verre non correcteur, on choisit une puissance nulle on obtient ainsi une relation entre les rayons de courbure des dioptres, la position des centres des sphères correspondant à ces dioptres ainsi l'indice du matériau utilisé. Les moyens technologiques actuels permettent maîtriser parfaitement la puissance d'un oculaire et de réaliser produits avec des tolérances, d'un point de vue puissance, de l'ordre du 00 de dioptrie. Un souci permanent dans la réalisation de verres non correcteurs est de limiter au maximum les défauts de prisme. Ces défauts sont plus importants lorsque le verre de lunettes présente une courbure importante. La présente invention concerne de tels verres. Pour des verres dont le rayon de courbure du dioptre extérieur est au plus égal à environ mm, les problèmes de défaut de prisme sont plus importants et l'invention concerne donc plus particulièrement, mais non exclusivement, ces verres. Le document US-1,741,536 décrit la nécessité excentration du centre optique par rapport au centre visuel d'un oculaire monté pour éviter les défauts de prisme. L'idée de base est que optique du verre doit toujours être parallèle à l'axe de vision principal. Ce brevet américain décrit plus particulièrement l'application de ce principe aux lunettes présentant un fort angle de face et nécessitant une excentration sur le plan horizontal. Les brevets US-5,648,832 et US-5,689,323 reprennent le principe énoncé dans le brevet précédent pour l'appliquer à des lunettes présentant un fort angle pantoscopique et nécessitant une excentration dans le plan vertical du centre optique par rapport au centre visuel. On peut définir l'angle pantoscopique comme étant l'angle formé par un plan vertical et un plan sur lequel le bord du verre de lunettes reposerait, le verre de lunettes étant en position sur un utilisateur. Ces deux brevets enseignent de réaliser une excentration vers le haut du verre. L'utilisation de l'excentration verticale vers le haut du centre optique d'un verre permet d'optimiser, voire d'annuler, le défaut de prisme au centre visuel. L'excentration verticale ou positionnement centre optique vers haut du verre vise à satisfaire au mieux les différentes normes internationales qui ne considèrent que l'axe de vision principale comme axe mesure pour évaluer la qualité d'une lunette équipée de verres non correcteurs. Toutefois, cette optimisation crée un "faut de prisme important dans le bas du verre. Ainsi, si le porteur de telles lunettes observe par exemple ses pieds en abaissant son regard et non tête, le prisme présente par le verre dans sa zone inférieure lui donne l'impression que le sol se dérobe sous ses pieds. Ce phénomène est d'autant plus marqué que la courbure du verre est plus prononcée. La présente invention a alors pour objet de corriger ce "faut et de fournir un verre de lunettes qui permette de diminuer la déviation prismatique observée dans le bas du verre sans que cette déviation prismatique devienne importante à un autre endroit du verre. A cet effet, elle propose un verre de lunettes non correcteur destiné à être monté dans une monture comportant deux branches et composé de deux dioptres sphériques ainsi qu'un centre optique. Selon l'invention, en position au porté normalisée, dans laquelle une ligne horizontale relie le centre de la pupille de l'ceil et une zone de l'oreille sur laquelle s'appuie une branche de la monture, l'axe optique défini par la droite passant par les deux centres des dioptres sphériques fait un angle de 10 au moins avec un axe horizontal. Un tel verre de lunettes présente alors une légère valeur de prisme suivant l'axe de vision principale. Cette valeur faible reste dans les tolérances acceptées par les normes auxquelles il est fait référence dans l'ensemble de la profession et ne procure aucune gêne au porteur de la lunette. En contrepartie, la déviation prismatique infligée par le verre à un rayon lumineux le traversant dans sa zone périphérique basse, se trouve diminuée : le porteur de lunettes qui regarde vers le bas, par exemple pour regarder ses pieds, n'a pas la sensation que le sol se dérobe sous Ce résultat se vérifie notamment pour un verre qui présente une forte courbure correspondant à un rayon de courbure au plus égal a environ 90 Pour parfaire ce résultat, le verre selon l'invention présente avantageusement une puissance négative comprise entre -0,12 et -0, dioptrie. Cette puissance du verre est comprise préférentiellement entre -0 et -0,04 dioptrie. Cette puissance faible n'est pas perceptible pour porteur de lunettes mais permet déjà de bien contribuer à la diminution défaut prismatique dans le bas du verre. L'épaisseur du verre au niveau du centre optique est preférence comprise entre 1 et 3 mm pour avoir des verres fins. L'axe optique du verre, en position montée et portée, est 'férence incliné vers le bas par rapport à un axe horizontal correspondant à une droite passant par la pupille de l'oeil du porteur de lunettes et la zone de l'oreille sur laquelle s'appuie la branche correspondante de la monture. Ceci va à l'encontre des enseignements des brevets précités dans lesquels l'axe optique est choisi sensiblement parallèle à l'axe horizontal défini avant. L'invention concerne également des lunettes comportant monture avec deux branches et deux verres selon l'invention. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation d'un verre de lunettes selon l'invention. Figure 1 représente une paire de lunettes en perspective, Figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1 Figure 3 montre en vue de face une ébauche circulaire pour réaliser un verre selon l'invention, Figure 4 montre une ébauche non circulaire pour réaliser verre selon l'invention, et Figure 5 montre une tête sur laquelle sont positionnées des lunettes selon l'invention. La figure 1 représente une paire de lunettes comportant une monture 2 et deux verres 4 réalisés conformément à l'invention. Ces verres sont des verres non correcteurs et il s'agit par exemple d'une paire de lunettes de soleil. Bien entendu, la forme de la monture et des verres est donnée uniquement à titre d'exemple illustratif et ne saurait limiter la portée de la demande de brevet. Chaque verre 4 présente une face intérieure concave 6 une face extérieure convexe 8. Les faces intérieure et extérieure présentent chacune une forme sphérique. La face extérieure 8 correspond a une sphère de centre C1 et de rayon R1 tandis que la face intérieure 6 correspond à une sphère de rayon R2 et de centre C2. Les centres C1 et sont décalés et définissent une droite 10 appelée classiquement axe optique. A l'intersection de l'axe optique 10 avec le verre 4, ce dernier présente une épaisseur e maximale. Cette épaisseur va décroissante progressivement lorsqu'on s'approche du bord du verre. Le rayon R1 est choisi en fonction de la forme que l'on souhaite donner au verre 4. Pour un verre de base 6, ce rayon sera par exemple de mm. Le rayon R2 et la distance séparant le centre C1 du centre C2 sont déterminés par la loi de Gullstrand. Dans le cas présent, ces valeurs seront exemple choisies pour obtenir une puissance de -0,05 dioptrie. La figure 2 représente un verre 4 en position devant un oeil 12 un porteur des lunettes. Cette figure représente un axe horizontal 1 qui correspond à l'axe de vision lorsque l'oeil regarde à l'infini, la tete du porteur des lunettes étant droite. L'axe horizontal est par exemple défini par une droite qui passerait par la pupille de l'oeil et par la zone de oreille sur laquelle reposerait une branche 16 de la monture 2. La figure fait apparaître un angle a entre l'axe optique et le plan horizontal. II est nécessaire de faire appel ici à un référentiel. Un référentiel pourra être celui qui est retenu dans certaines normes. Par exemple la norme ANSI Z87.1-1989 retient la tête ALDERSON "50t" percentile" comme référence de la position au porté d'une lunette. La norme européenne EN 168 fait également référence à une tête standard "50t" percentile" développée par "UK HEALTH and SAFETY EXECUTIVE". En première approximation on suppose que pour ces têtes, une ligne horizontale relie le centre de la pupille de l'oeil, et la zone de l'oreille sur laquelle s'appuie la branche 16 de la lunette. Cette ligne est communément appelée "axe de vision principale". II est généralement décrit dans ces normes que c'est selon cet axe que les mesures optiques sont effectuées. La figure 5 montre la monture 2 en position au porté comme défini par la norme ANSI précitée. Pour déterminer l'angle a susmentionné on peut par exemple tout d'abord marquer la position du centre optique 18 du verre 4. Puis, dans un plan vertical contenant ce centre optique 18, on détermine une droite verticale 30 tangente au dioptre extérieur 8, ainsi que le point 32 de contact entre le dioptre extérieur 8 et la droite verticale 30. Si on choisi le plan vertical passant à la fois par le centre du dioptre extérieur et le centre optique 18, le point de contact 32 correspond à l'intersection du dioptre extérieur 8 avec une droite horizontale, par exemple la droite 14, qui passe par le centre du dioptre extérieur 8. Le point de tangence 32 et le centre optique 18 étant déterminés, il convient alors de mesurer la distance d les séparant. L'angle a est alors obtenu par la formule a = 2 arcsin (d/2R). centre optique 18 du verre 4 est situé vers bas du verre. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, le centre optique 18 se trouve sensiblement au quart inférieur du verre 4. Selon l'invention, le centre optique se trouve généralement dans la moitié inférieure du verre ;l'angle a formé par l'axe optique et l'horizontale a une valeur 10 degrés au minimum. outre, comme on peut le voir sur la figure le verre 4 est incliné par rapport à la verticale et présente un angle pantoscopique supérieur à degrés. Cet angle pantoscopique est l'angle formé par la droite verticale 20 et un plan sur lequel reposerait la face intérieure 6 du verre. Cet angle p est représenté sur la figure 2. Ainsi, lorsque la personne portant des lunettes regarde droit devant elle, rayons lumineux arrivant à l'oeil 12 sont légerement déviés. Cette déviation est faible et ne gêne pas la vision. rapport aux documents l'art antérieur, un tel verre permet d'améliorer sensiblement la vision lorsque le porteur des lunettes regarde vers le La partie basse du verre est ici privilégiée car c'est aussi la partie du verre qui est la plus sollicitée. En effet, les yeux regardent généralement droit devant eux ou vers le bas. Ceci s'explique morphologiquement. L'observation précise ou longue objet en hauteur s'accompagne d'un mouvement de la tête vers le haut sorte que l'on place l'objet à observer dans l'axe de vision principal verre qui correspond sur la figure 2 à l'axe 1 Dans le cas de l'observation objet vers le bas, le mouvement de la tête se fait mais la zone inférieure du verre est davantage sollicitée. Ainsi, par exemple pour lire, un porteur de lunettes regarde souvent à travers la partie basse de ses verres lunettes. Les quatre tableaux ci-dessous indiquent la déviation prismatique pour des lunettes utilisant des verres de base 6 et de 8 et présentant ou non une puissance négative de -0,05 dioptrie. TABLEAU 1 VERRE BASE 6 PUISSANCE 0 DIOPTRIE a =0 a=6,5 a= 13 Prisme l'axe visuel 0 0,1 0,2 Prisme suivant le bas du verre 0,8 0,7 0,6 TABLEAU 2 VERRE BASE 6 PUISSANCE -0,05 DIOPTRIE a = 0 a = 6,5 a = 13 20 Prisme suivant l'axe visuel 0,05 0,1 0,15 0,2 Prisme suivant le bas du verre 0,65 0,6 0,55 0,5 TABLEAU 3 VERRE BASE 8 PUISSANCE 0 DIOPTRIE a = 0 a = 6 a = 10 a 13 Prisme suivant l'axe visuel 0 0,15 0,2 0,27 Prisme suivant le bas du verre 0,1 0,95 0,9 0,85 TABLEAU 4 VERRE BASE 8 PUISSANCE -0,05 DIOPTRIE a =0 a =6 a= 10 a 13 0 Prisme suivant l'axe visuel 0,05 0,15 0,2 0,24 Prisme suivant le bas du verre 0,9 0,85 0,8 0,75 Ces tableaux montrent bien que la valeur du prisme pour un faisceau passant par le bas du verre est améliorée par un décalage de l'axe optique (augmentation de l'angle a), par le choix d'une puissance de -0,05 d, et bien entendu par la combinaison de ces deux paramètres. Les deux tableaux ci-dessous indiquent la déviation prismatique pour des lunettes utilisant des verres présentant une puissance négative de -0,05 dioptrie avec des verres de base 6 et de base 8. Ces calculs ont été faits selon une hypothèse donnée de position de l'oeil par rapport au verre et de hauteur du verre. Ils sont mentionnés à titre indicatif afin de montrer l'amélioration qu'apporte l'invention proposée. Les valeurs mentionnées seront différentes si l'on prend d'autres hypothèses d'indice de réfraction du matériau, d'épaisseur et de hauteur de verre, d'angle pantoscopique, .... Le premier tableau considère le faisceau lumineux passant par l'axe visuel tandis que le second tableau concerne le faisceau lumineux passant par le bas du verre. Pour chaque tableau, on considère trois positions de l'axe optique - l'axe optique est horizontal, - l'axe optique passe au milieu du verre. Dans ce cas l'angle formé par l'axe optique 10 et l'axe de vision horizontal 14 est de 6,525" pour un verre de base 6 et 9,180 pour un verre de base 8, - l'axe optique passe au quart inférieur du verre. L'angle entre l'axe optique 10 et l'axe visuel horizontal 14 est de 12,96 pour un verre de base 6 et 17,67 pour un verre de base 8. TABLEAU 5 FAISCEAU LUMINEUX PASSANT PAR L'AXE VISUEL AO HORIZONTAL AO MILIEU AO '/4 inf. Base 6 0,05 0,10 0,15 Base 8 0,05 0,19 0,31 TABLEAU 6 FAISCEAU LUMINEUX PASSANT PAR LE BAS DU VERRE AO HORIZONTAL AO MILIEU AO inf. Base 6 0,66 0,61 0 Base 0,91 0,79 0 On constate bien sur ces tableaux, que la déviation prismatique dans bas du verre est nettement améliorée lorsque l'axe optique incline vers le bas. Cette amélioration trouve sa contrepartie dans la dégradation de la valeur du prisme suivant l'axe visuel ; l'invention réalise un compromis entre les valeurs de prisme perçues en différents endroits du verre. valeurs indiquées ci-dessus ont été calculées pour des verres en polycarbonate. Les verres selon l'invention, présenteront un axe optique incliné de degrés et plus par rapport à l'horizontale. Suivant le dessin retenu pour monture, on notera que l'intersection entre l'axe optique et le dioptre extérieur du verre se trouve dans la moitié inférieure de ce dernier (voir figure 3). La limite supérieure que l'on respectera pour l'angle a, est celle correspond à une valeur de déviation prismatique excessive suivant l'axe visuel. On constate par exemple que pour un verre de base 6, le centre optique peut être placé tout à fait au bord inférieur du verre sans pour autant infliger une déviation excessive suivant l'axe visuel (voir tableaux 1 et 2). Les verres selon l'invention sont par exemple obtenus à partir d'une ebauche 22 en forme de calotte circulaire. Une telle ébauche 22 présente deux dioptres sphériques et est délimitée par un bord périphérique. Les dioptres sphériques correspondent aux faces intérieure 6 et extérieure 8 des verres 4. Sur la figure 3, on a représenté une ligne 24 de détourage. Cette ligne présente un bord supérieur et un bord inférieur et la distance comprise verticalement entre ces bords est appelée H. Elle correspond à la hauteur géométrique du verre 4. Le centre optique 18 du verre est placé quant à lui au centre géométrique de l'ébauche 22. Géométriquement, il se situe dans la moitié inférieure du verre 4. centre optique est placé ici à une distance h du bord inférieur de la ligne de détourage 24. La hauteur h est sensiblement égale dans le cas la figure au tiers de la hauteur totale H du verre 4. Le verre de lunettes 4 peut également être obtenu à partir d'une ébauche 23 telle que celle décrite dans le document FR-2 740 231. Le centre optique 18 est ici décalé par rapport au centre géométrique 26 de ébauche. Cette dernière n'est pas circulaire. Elle comporte deux bords rectilignes opposés ainsi que deux bords opposés en forme d'arc de cercle. repères 28 permettent de situer le centre optique 18 sur l'ébauche 23. retrouve sur cette figure la ligne de détourage 24 du verre qui est disposée par rapport au centre optique 18 de la même manière que pour l'ébauche 22 de la figure 3. Une fois un verre droit et un verre gauche détourés, ceux-ci sont mis en place dans la monture 2 représentée dans la figure 1. Les centres optiques des deux verres 4 sont alors séparés d'une distance A. Cette distance A est par exemple choisie inférieure à la distance séparant deux pupilles du porteur des lunettes. On utilise alors le principe décrit dans le document US-1,741,536 cité au préambule de la présente demande brevet afin de limiter les défauts de prisme vers les bords latéraux du verre. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas formes d'exécution décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs - elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation dans le cadre des revendications ci-après. Ainsi, par exemple la puissance des verres peut être choisie différente de -0,05 dioptrie. On peut choisir pour le verre un autre angle que l'angle pantoscopique indiqué à titre d'exemple dans la description. REVENDICATIONS . Verre de lunettes (4) non correcteur destiné à être monté dans une monture comportant deux branches et composé de deux dioptres sphériques 8) ainsi qu'un centre optique, caractérisé en ce qu'en position au porté normalisée, dans laquelle une ligne horizontale relie le centre de la pupille de l'oeil et une zone de l'oreille sur laquelle s'appuie une branche de la monture, l'axe optique défini par la droite passant par les deux centres des dioptres sphériques fait un angle de 10 au moins avec un axe horizontal. 2. Verre de lunettes (4) non correcteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente une forte courbure correspondant à un rayon de courbure (R1) au plus égal à environ 90 mm. 3. Verre de lunettes selon l'une des revendications 1 ou 2. caractérisé en ce que ce verre (4) présente une puissance négative comprise entre -0,12 et -0,04 dioptrie. Verre de lunettes selon la revendication 3, caractérisé en ce que la puissance du verre (4) est comprise entre -0, et -0,04 dioptrie. Verre de lunettes selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'épaisseur du verre au niveau centre optique (18) est comprise entre 1 et 3 mm. 6. Verre de lunettes selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que son axe optique (10), en position montée et portée, est incliné vers le bas par rapport à un axe horizontal 4) correspondant à une droite passant par la pupille de l'oeil (12) du porteur de lunettes et la zone de l'oreille sur laquelle s'appuie la branche correspondante de la monture. 7. Lunettes comportant une monture (2) avec deux branches (16) et deux verres (4), caractérisées en - ce que les verres (4) sont des verres non correcteurs selon l'une des revendications 1 a 6.