Brevet FR2829842A1 — publié le 20030321

DISPOSITIF D'ACQUISITION DES PARAMETRES DE POSITIONNEMENT DE VERRES OPHTALMIQUES SUR UNE MONTURE DE LUNETTES La présente invention concerne un dispositif destiné à acquérir les données nécessaires à un positionnement optimal de verres ophtalmiques sur une monture de lunettes. On sait que la position d'un verre ophtalmique dans une monture de lunettes doit être déterminée avec une extrême précision, de façon que le centre optique de l'oeil de l'utilisateur soit en parfaite coïncidence avec celle du centre optique du verre correcteur. On comprend qu'un bon positionnement passe, de façon obligatoire, par une série d'opérations consistant successivement à déterminer l'écart des centres optiques des yeux de l'utilisateur, à réaliser une correction prenant en compte d'une part le fait que les visages des sujets ne sont que très rarement symétriques, si bien que l'un de leurs yeux est plus éloigné que l'autre du milieu de leur arête nasale et d'autre part le fait que chaque sujet possède une position spécifique de lecture qu'il convient de respecter. On a proposé dans l'état antérieur de la technique diverses méthodes permettant d'une part de mesurer l'écart interoculaire d'un sujet et d'autre part de prendre en compte la dissymétrie faciale des sujets. On a ainsi fait appel à des matériels simples, tels qu'une règle graduée, que le praticien dispose dans le plan des verres après que le sujet ait disposé ses yeux à sa propre distance de lecture normale déterminée. Le praticien mesure alors simplement la distance existant entre les traces des axes visuels pupillaires du sujet, ce en quoi il est aidé par une source lumineuse qui est disposée à proximité de l'oeil de celui-ci. Une telle méthode est intéressante en ce que, la règle graduée se calant sur le nez du sujet, il est possible alors de mesurer la dissymétrie de l'écart interoculaire, sous la réserve toutefois de maîtriser l'inclinaison latérale de la tête du sujet. L'expérience a montré que seuls des praticiens expérimentés étaient en mesure de vérifier, de façon précise, si le visage du sujet était bien disposé sous le bon angle. Par ailleurs, on comprend aisément qu'au niveau de la précision, une simple règle graduée n'est pas appropriée pour fournir une précision satisfaisante. Enfin, un tel dispositif de mesure ne prend pas en compte la position de l'utilisateur lorsque celui-ci se trouve en situation de lecture de près, position qui a une influence déterminante sur la qualité de la mesure effectuée. Afin de prendre en compte une mesure plus ergonomique de la posture oculaire du sujet, on a proposé de faire appel à un miroir qui est disposé horizontalement à une vingtaine de centimètres environ des yeux de celui- ci, de façon qu'au cours de la mesure il regarde le miroir, si bien qu'il se trouve alors dans une position normale de vision de près. On comprend dès lors que suivant une telle méthode, le contrôle de l'écart oculaire du sujet soit alors très difficile à réaliser. On a également proposé de faire appel à un miroir muni d'un repère qui est évidé en son centre, ce centre étant fixé par le sujet au cours de la mesure. Le praticien place alors son oeil dans les prolongements optiques des axes visuels et effectue ainsi sa mesure. Un inconvénient majeur d'une telle méthode est la nécessité pour le praticien d'observer les yeux du sujet dans un champ qui est réduit par la présence du repère, ce qui oblige à effectuer la mesure en deux positions d'observation successives séparées par un mouvement qui risque de fausser la mesure. On a également proposé divers dispositifs faisant appel à des caméras dont les axes de visée sont horizontaux et qui se déplacent verticalement face au sujet et qui permettent d'obtenir une détermination précise de l'inclinaison de la monture et de la distance entre le verre et l'oeil. Cependant, de tels dispositifs, dans la mesure où ils sont disposés dans l'ambiance d'éclairage normale notamment d'un magasin, ne sont pas aptes à assurer la formation d'un reflet cornéen, si bien que les mesures concernant l'écart des axes de vision des deux yeux sont effectuées à partir du centre des pupilles ce qui n'est pas propice à une excellente précision. Enfin les dispositifs de l'état antérieur de la technique nécessitent une intervention importante du praticien si bien que la qualité du résultat obtenu dépend pour la plus grande part de l'habilité particulière de celui-ci. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif destiné à assurer un centrage correct de verres ophtalmiques dans une monture qui ne requière pas d'habileté particulière de la part du praticien, dont les mesures sont particulièrement précises et fidèles et qui, de plus, prend en compte les dissymétries faciales du sujet ainsi que sa position de lecture de près spécifique. La présente invention a ainsi pour objet un dispositif destiné à l'acquisition des paramètres nécessaires au positionnement de verres ophtalmiques sur une monture d'un sujet, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens d'éclairage aptes à créer, sur la cornée de chaque oeil de celui-ci, un reflet cornéen, des moyens d'enregistrement numériques et d'observation des yeux du sujet chaussé de sa monture, et d'au moins un marquage sur celle-ci constituant une échelle de référence, des moyens de comptage de pixels et d'analyse propres à mesurer au moins l'écart existant entre les reflets cornéens des deux yeux du sujet. Les moyens d'enregistrement seront avantageusement constitués d'une caméra numérique, et de moyens d'analyse permettant de détecter chacun desdits reflets cornéens et d'enregistrer leur positions relatives. La caméra sera préférentiellement maintenue par des moyens support aptes à donner à son axe optique un angle d'incidence par rapport à un plan de lecture du sujet et comportant des moyens réflecteurs destinés à être disposés à l'intersection dudit axe optique et du plan de lecture, ainsi qu'un marquage disposé sur les moyens réflecteurs de façon à permettre la superposition, sur l'image visualisée et enregistrée, de ce marquage avec le reflet cornéen créé sur chaque oeil de l'utilisateur. Ce marquage sera préférentiellement constitué d'un trait rectiligne qui sera perpendiculaire au plan de mesure. Afin de favoriser la réalisation des mesures, le dispositif suivant l'invention pourra comporter un positionneur pourvu de moyens permettant d'assurer sa fixation sur la monture et qui comportera un marquage destiné à établir l'échelle des mesures effectuées. Ce marquage sera préférentiellement constitué de deux éléments repères fixes latéraux. En outre le positionneur pourra comporter un repère vertical situé sensiblement au milieu de la monture et un index qui lui est parallèle et qui est disposé en avant de celui-ci. Suivant l'invention les moyens d'analyse pourront comprendre des moyens de génération d'au moins une mire horizontale et d'une mire verticale superposables à l'image des yeux du sujet chaussé de sa monture, telle que produite par les moyens d'enregistrement et visualisée, de moyens de déplacement de ces mires, et de moyens de comptage de pixels et d'enregistrement entre différentes positions prises par ces mires. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel : La figure 1 est une vue en plan d'un schéma de principe d'un dispositif suivant l'invention. La figure 2 est une vue de face schématique partielle du visage d'un sujet équipé d'une monture de lunettes, sur laquelle on a reporté les mesures effectuées par le dispositif suivant l'invention. La figure 3 est une vue en élévation de la monture d'un patient qui est équipée d'un positionneur suivant l'invention sur laquelle on souhaite disposer les verres à centrer. La figure 4 est une vue en coupe transversale partielle d'une partie du positionneur représenté sur la figure 3 suivant la ligne IV-IV de celle-ci. Les figures 5a et 5b sont des vues schématiques illustrant le processus de mesure du positionnement du centre de chaque oeil d'un sujet par rapport au centre de la monture. Les figures 6a et 6b sont des vues schématiques partielles illustrant le processus de mesure mis en oeuvre pour mesurer l'inclinaison de la tête d'un sujet dans le plan vertical au cours d'une lecture rapprochée. Les figures 7a et 7b sont des vues schématiques partielles illustrant le processus de mesure mis en oeuvre pour mesurer l'inclinaison de la tête d'un sujet dans le plan horizontal au cours d'une lecture rapprochée. On a représenté sur la figure 1 un dispositif suivant l'invention qui est essentiellement constitué d'une caméra 1 reliée à une unité centrale 3 d'un ordinateur qui comporte également un écran de visualisation 7. L'unité centrale 3 comporte des moyens logiciels aptes à effectuer un traitement de l'image obtenue et notamment à numériser celle-ci de façon à permettre la réalisation aisée des calculs nécessaires. La caméra 1 repose par l'intermédiaire d'un support 5 sur un plan de lecture P, de facon que son axe optique xx'forme avec celui-ci un angle a qui est spécifique du port de tête du sujet et qui généralement est compris entre 20 et 60 . Cet axe optique xx'est situé dans un plan Q perpendiculaire au plan de lecture P et désigné ci-après dans le présent texte par plan de mesure . Le dispositif comprend également un miroir 9 qui est disposé sur le plan P et qui comporte, sur sa surface supérieure, un marquage X qui est constitué préférentiellement par un trait rectiligne perpendiculaire au plan de mesure Q. Le dispositif comporte également des moyens d'éclairage, par exemple constitués par une lampe annulaire 10, qui est disposée autour de l'objectif de la caméra 1, et qui est apte à générer un faisceau lumineux pratiquement confondu avec l'axe optique xx'de celle-ci et qui donc se réfléchit sur le miroir 9 suivant un même angle a situé dans le plan de mesure Q. La présente invention est particulièrement intéressante en ce qu'elle permet de déterminer les différents paramètres de réglage et de positionnement des verres sur une monture en prenant en compte non seulement l'ensemble des données physiques du patient mais également ses habitudes propres quant à la position habituelle qu'il adopte en cours de lecture. Afin de favoriser la prise des mesures on fait appel à un positionneur 20 qui vient se clipser sur la monture 21 du sujet. Ainsi que représenté sur la figure 3, ce positionneur 20 est constitué d'un étrier en forme de U inversé don-c l'extrémité inférieure des branches latérales 22 reçoit un levier 24 articulé et sollicité vers la branche transversale 26 de l'étrier par des moyens élastiques, et qui prend appui sur les cercles 28 et 28'de la monture 21 afin d'assurer son maintien sur celle-ci. Ce positionneur 20 comporte aux deux extrémités de la branche supérieure transversale 26 deux repères 30, notamment constitués par une croix. Il comporte par ailleurs, au centre de la branche 26, un repère 32 constitué d'un trait vertical auquel est associé un index 34 qui lui est parallèle et qui est disposé en avant de celui-ci, ainsi que représenté sur la figure 4. L'écart F entre les repères 30, qui est un paramètre fixe connu du logiciel, est destiné à permettre à ce dernier à déterminer l'échelle de mesure et à transformer les pixels qu'il va compter au cours des différentes étapes en longueurs réelles, par exemple en millimètres suivant un coefficient de conversion k. Dans une première étape, le sujet étant chaussé de sa monture 21 supportant le positionneur 20, on fait en sorte de disposer les yeux 12 du sujet de telle façon que, sur l'écran de contrôle 7, ils se trouvent confondus avec l'image zz'de la ligne X portée par le miroir 9. La lampe annulaire 10 étant allumée, elle dirige sur les yeux 12, par l'intermédiaire du miroir 9, un faisceau lumineux qui créée en surface de la cornée de ceux-ci un reflet cornéen 13 qui se traduit par un point particulièrement lumineux. C'est, suivant l'invention, l'existence de ces deux points lumineux 13 qui permettra la détection du centre de l'oeil par le logiciel. Celui-ci prendra en compte leur position relative respectivement 01 et 01'. Une fois ces deux points détectés, le logiciel, par un simple comptage des pixels séparant les deux positionnement 0'1 et 01, et une conversion prenant en compte le rapport du nombre de pixels et de la distance connue F séparant les deux repères 30 sera en mesure de calculer la distance a qui les sépare et qui constitue l'écart interoculaire. Il reste ensuite à déterminer les écarts b et b' qui séparent les reflets cornéens 13 du centre de la monture 21 (et non de l'arête du nez 14 du sujet comme il est habituellement opéré suivant ltétat antérieur de le technique). L'avantage de la présente méthode étant de prendre en compte les éventuelles dissymétries du nez 14 du sujet. Pour ce faire les moyens logiciels sont en mesure de générer sur l'écran 7 une mire de visée ml qui est superposée à l'image fournie par la caméra 1 et qui est constituée d'un trait vertical et d'un trait horizontal que l'utilisateur amène par des moyens de gestion d'image connus respectivement en coïncidence avec la partie inférieure et la partie gauche du cercle droit 28 de la monture 21, ainsi que représenté schématiquement sur la figure 5a. Une fois ce positionnement effectué le logiciel prend en compte les positionnements relatifs respectivement V1 et Hl correspondants. Puis on fait de même avec une mire m2 permettant de positionner la partie supérieure et la partie droite de ce même cercle 28. Une fois ce positionnement effectué le logiciel prend en compte ces deux nouveaux positionnements, à savoir V2 et H2. On procède ensuite de la même façon avec le second cercle gauche 28'à l'aide de mires m'1 et m'2 et on obtient alors deux nouvelles séries de mesure, respectivement VI et H'l et V'2 et H'2 ainsi que représenté sur la figure 5b. A partir de ces mesures il est facile au logiciel de calculer le nombre de pixels qui sépare les deux extrémités de la monture, à savoir le nombre de pixels n1 séparant les positions Hl et H'1, et d'en déduire le positionnement Ml du milieu de celles-ci. Le logiciel déterminera ensuite le positionnement relatif de chacun des reflets cornéens 13 par rapport au centre de la monture soit la position Ml. On aura ainsi les valeurs b= (Ml-01). k (k étant un coefficient permettant de passer du nombre de pixels à une valeur par exemple en millimètres) et de même b'= (O'1-M1). k. On a constaté suivant l'invention que l'on améliorait de façon significative la précision de la détermination du centre Ml de la monture 21 en faisant la moyenne arithmétique de la distance maximale externe E avec la distance interne e séparant les cercles 28 et 28'. Cn pourrait bien entendu, suivant l'invention, remplacer de façon équivalente les deux parties horizontale et verticale des mires ml, m2 et m'1, m'2 par des mires indépendantes horizontales et verticales. Le dispositif suivant l'invention permet également de prendre en compte la position de lecture normale du sujet à la fois dans le plan vertical et dans le plan horizontal. A cet effet on fait appel au repère 32 et à l'index 34 qui lui est associé et qui sont disposés sur le positionneur 20. Ainsi que représenté sur les figures 6a et 6b on comprend en effet, que la distance apparente f perçue par la caméra 1 qui sépare la partie inférieure de l'index 34 du bas du repère 32 dépend de la plus ou moins grande inclinaison de la tête du sujet dans le plan vertical. Ainsi sur les figures 6a et 6b on a représenté la partie du positionneur intéressante vue par la caméra 1, la figure 6a représentant une inclinaison de la tête vers le bas moins importante que celle de la figure 6b. En positionnant une mire horizontale m3, constituée par exemple d'un simple trait, on peut définir une première position Il de la partie inférieure de l'index 34 et une seconde position R1 de la partie inférieure du repère 32, dont la différence exprimera cette plus ou moins grande inclinaison de la tête du sujet dans le plan vertical les valeurs pourront être enregistrées et converties ensuite par un simple calcul par le logiciel. On pourra procéder de même en ce qui concerne le positionnement de la tête du sujet dans le plan horizontal. On prendra alors en compte le positionnement latéral de l'index 34 par rapport au repère 32. On fera alors appel à une mire m4 constituée par un trait vertical avec laquelle on déterminera la position 12 de l'index 34 et la position R2 du repère 32. La différence et le sens de celle-ci permettront de déterminer l'importance et le sens de cette inclinaison de la tête du sujet. Ainsi sur les figures 7a et 7b on a représenté la partie du positionneur 20 tel que vu par la caméra 1 respectivement dans le cas d'un positionnement à droite et à gauche du sujet, ce dernier déplacement étant inférieur au premier. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à l'acquisition des paramètres nécessaires au positionnement de verres ophtalmiques sur une monture (21) d'un sujet, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens d'éclairage (10) aptes à créer, sur la cornée de chaque oeil (12) de celui-ci, un reflet cornéen (13), des moyens d'enregistrement (1,3) numériques et d'observation (7) des yeux (12) du sujet chaussé de sa monture (21), et d'au moins un marquage (30) sur celle-ci constituant une échelle de référence, des moyens de comptage de pixels et d'analyse propres à mesurer au moins l'écart (a) existant entre les reflets cornéens (13) des deux yeux (12) du sujet. 2.-Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'enregistrement sont constitués d'une caméra (1), notamment numérique, et de moyens d'analyse (3) permettant de détecter chacun desdits reflets cornéens (13), et d'enregistrer leur positions relatives. 3.-Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la caméra (1) est maintenue par des moyens support (5) aptes à donner à son axe optique (xx') un angle d'incidence (a) par rapport à un plan (P) de lecture du sujet et comportant des moyens réflecteurs (9) destinés à être disposés à l'intersection dudit axe optique (xx') et du plan (P) de lecture, ainsi qu'un marquage (X) disposé sur les moyens réflecteurs (9) de façon à permettre la superposition, sur l'image visualisée et enregistrée, de ce marquage avec le reflet cornéen (13) créé sur chaque oeil (12) de l'utilisateur. 4.-Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que le marquage (X) est constitué d'un trait rectiligne qui est perpendiculaire au plan de mesure (Q). 5.-Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un positionneur (20) pourvu de moyens permettant d'assurer sa fixation sur la monture (21) et qui comporte un marquage destiné à établir l'échelle des mesures effectuées. 6.-Dispositif suivant la revendication 5 caractérisé en ce que le marquage est constitué de deux éléments repères fixes latéraux (30). 7.-Dispositif suivant l'une des revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le positionneur (20) comporte un repère vertical (32) situé sensiblement au milieu de la monture (21) et un index (34) qui lui est parallèle et qui est disposé en avant de celui-ci. 8.-Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens d'analyse comprennent des moyens de génération d'au moins une mire horizontale et d'une mire verticale (ml, m2, m'l, m'2) superposables à l'image des yeux (12) du sujet chaussé de sa monture (21) telle que produite par les moyens d'enregistrement et visualisée, de moyens de déplacement de ces mires (ml, m2, m'l, m'2), et de moyens de comptage de pixels et d'enregistrement entre différentes positions prises par ces mires.