Brevet FR3032535A1 — publié le 20160812

DISPOSITIF DE PRISE DE MESURES ET DE VUES 3D L'invention concerne un instrument de mesure pour réaliser des prises de vue et des mesures de paramètres du visage d'une personne pour la réalisation de montures de lunettes. L'acétate de cellulose, plus précisément l'ester acétate de la cellulose sous forme de fibres, est une matière plastique, aussi connue sous le nom de rayonne, soie artificiel, viscose, etc. L'acétate de cellulose est utilisé pour fabriquer des montures de lunettes, et notamment pour fabriquer des montures de lunettes dépourvues de plaquettes ou ailettes nasales pour l'appui de la monture de lunettes sur le nez. Les ailettes nasales prévues sur certaines montures de lunettes sont réalisées généralement de manière à être adaptées à la morphologie nasale de l'individu portant la monture. Les aides nasales sont donc mobiles par rapport à la monture et peuvent donc s'écarter l'une de l'autre ou se rapprocher. Dans une monture de lunettes, comme une monture réalisée en acétate de cellulose, et dépourvu d'ailettes nasales il n'est pas possible d'adapter la zone de réception du nez à la morphologie d'un individu. Ces lunettes ne peuvent donc être portées que par un certain nombre d'individus dont la morphologie nasale s'adapte à la forme du logement nasal prévu sur la monture. Le nez est un des éléments du visage dont la forme peut varier énormément d'un individu à un autre. En effet, l'embase du nez peut- être plus ou moins large et plus ou moins en saillie du visage avec des variations importantes. Les montures de lunettes sont conçues et fabriquées à partir d'une forme de nez moyenne, la forme de nez moyenne pouvant varier en fonction de la monture. Par conséquent, toutes les montures de lunettes ne peuvent pas actuellement être portées par tous les individus. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients en fournissant un appareil de prise de vues et de mesure, notamment de 3032535 2 l'empreinte nasale, pour reproduire le visage en trois dimensions sur un écran et obtenir les informations numérisées de la forme du visage de l'individu. Ceci dans le but de fabriquer une monture en acétate de 5 cellulose parfaitement adaptée à la morphologie d'un individu. L'optimisation de la forme de la monture est notamment obtenue pour l'assise nasale de la monture grâce à l'empreinte nasale enregistrée par l' instrument. Selon un aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de 10 prise de vue numérique d'un visage d'un individu comprenant un caisson, des moyens d'éclairage du visage, un support de menton, un appui frontal, des moyens de prise de vues numériques du visage et des moyens de transmission aptes à transmettre les informations relatives aux prises de vue à des moyens de traitement. 15 Selon une caractéristique générale de l'invention, le dispositif comprend des moyens de déplacement des moyens de prise de vues aptes à déplacer les moyens de prise de vues en rotation au moins sur un plan autour du visage de l'individu. Un tel dispositif permet de fournir une image tridimensionnelle 20 de l'ensemble du visage de l'individu afin de le visualiser sur un écran dans l'espace et de pouvoir le bouger en rotation, donnant un rendu particulièrement réel du visage à un observateur. Les prises de vue sont dynamiques et continues ce qui fournit un rendu à l'écran particulièrement réel. 25 Les moyens de prise de vues peuvent avantageusement être une caméra ou un scanner. De préférence, le dispositif comprend en outre des moyens de réglage du support de menton par rapport à un axe horizontal pour positionner le visage du patient dans au moins un des plan(s) de 30 rotation des moyens de prise de vue. Les moyens de réglage permettent ainsi de correctement centrer le visage par rapport aux moyens de prise de vues avant de débuter les prises de vues. 3032535 3 Les moyens de déplacement peuvent avantageusement être configurés pour déplacer les moyens de prise de vues dans un premier plan autour du visage le long d'un arc de cercle de 180° et dans second un plan orthogonal au premier plan le long d'un arc de cercle de 90°. 5 Avantageusement, les moyens de déplacement peuvent comprendre des premiers rails de guidage pour déplacer les moyens de prise de vues dans le premier plan et des seconds rails de guidage pour déplacer les moyens de prise de vues dans le second plan. Le dispositif peut en outre comprendre des moyens 10 électroniques de commande aptes à piloter les moyens de déplacement. Avantageusement, les moyens d'éclairage peuvent comprendre une pluralité de tubes fluorescents agencés dans le caisson pour générer un éclairage homogène et sans ombre. On obtient ainsi une lumière structurée. 15 De préférence, le support de menton comprend un logement incurvé pour recevoir le menton. Selon un autre aspect de l'invention, il est également proposé un appareil de numérisation de la forme d'un visage d'un individu comprenant un dispositif de prises de vue tel que défini ci-dessus, des 20 moyens de traitement des prises de vue aptes à mesurer des paramètres du visage à partir des prises de vue numériques et à reconstituer une image numérique en trois dimensions du visage de l'individu. De préférence, l'appareil comprend en outre un écran de visualisation apte à afficher l'image en trois dimensions du visage de 25 l' individu. La représentation tridimensionnelle du visage peut ainsi être visualisée sur l'écran et il est ensuite possible d'ajouter à l'écran des montures de lunettes ajustées à la morphologie du patient pour se rendre compte du rendu final avant la fabrication des montures. 30 Les paramètres des montures tels que la couleur, la forme, etc. peuvent être ajustés sur l'écran. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de prise de vue numérique du visage d'un patient dans lequel on place la tête du patient à l'intérieur d'un caisson d'un dispositif de prise de 3032535 4 vue avec le menton reposant sur un support de menton et le front en appui contre un appui frontal, on règle la hauteur des yeux du patient par rapport à des moyens de prise de vues du dispositif, on capture au moins une prise de vue séquentiellement ou en continue selon un arc 5 de cercle de 180° dans le plan horizontal et selon un arc de cercle de 90° dans un plan vertical, puis on traite l'ensemble des informations prises par les moyens de prise de vues pour reconstituer une image tridimensionnelle du visage de l'individu et on visualise l'image tridimensionnelle sur un écran. 10 D'autres avantages et caractéristiques de l' invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention, nullement limitatif, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 présente schématiquement une portion d'un 15 visage vue de face ; - la figure 2 présente deux nez ; - la figure 3 présente trois face ; exemples différents de forme de exemples différents d'angles de de 20 - la figure 4 présente trois exemples de forme de nez vus profil ; - la figure 5 représente une vue de dessus d'un nez ; - la figure 6 présente cinq exemples d'angles de chasse ; - les figures 7 et 8 présentent schématiquement des vues d'un 25 dispositif de prise de vues selon un mode de réalisation de l'invention respectivement hors fonctionnement et en fonctionnement ; - la figure 9 représente une vue en perspective de l'extérieur du dispositif de prise de vues ; 30 - la figure 10 illustre schématiquement une vue de dessus de l'intérieur du dispositif de la figure 1 ; - la figure 11 présente schématiquement une vue de face de l'intérieur du dispositif de la figure 1 ; 3032535 5 - la figure 12 présente une vue de côté présentant les moyens de déplacement dans le plan vertical des moyens de prise de vues; - la figure 13 présente un exemple de visualisation sur écran 5 de l'appareil. En lunetterie, le nez est un support pyramidal à trois faces dont deux d'entre elles sont en contact avec la monture. Le but de l'invention est d'obtenir une monture parfaitement adaptée à la morphologie nasale de l'individu en épousant toutes les particularités 10 de la structure nasale. Sur la figure 1 est illustrée une portion de visage vue de face. De face, le nez présente une largeur qui varie de sa racine située à peu près entre les deux yeux à son sommet portant les deux orifices nasaux. En lunetterie, la valeur prise en compte pour la largeur du nez 15 est la largeur mesurée dans le plan de la monture de lunettes. Cette largeur est mesurée dans un plan relativement parallèle à la face du visage et coupant le nez à une distance de 12 mm du sommet de la cornée des yeux. L'appréciation de cette largeur est assez aisée dans le cas d'un 20 nez saillant et de forme régulière. Elle est plus difficile en revanche pour des nez moins développés, notamment moins en saillie, comme chez les jeunes enfants, ou des nez très épatés. En fonction de la hauteur à laquelle l'individu porte ses lunettes sur son nez, non seulement la largeur nasale de la monture 25 varie, mais également les angles de la monture tels que l'angle de face a et l'angle de chasse 0. De chaque côté du nez, un angle de face a, visible sur la figure 1, est l'angle formé entre la direction s'étendant entre la racine du nez et le sommet du nez et la direction verticale. 30 Comme illustré sur la figure 1, dans une vue de face du visage de l'individu, si on prend une première droite passant par les yeux de l'individu, un angle de face a est l'angle formé par une droite perpendiculaire à la première droite au point de coupe du nez avec la 3032535 6 première droite et la droite passant par ce point de coupe et tangent à l'extérieur de la racine du nez. Les angles de face a sont les angles à droite et à gauche du nez formés par une ligne verticale et une ligne imaginaire tangente à 5 chaque côté du nez et figurant la pente latérale nasale. En principe, la racine du nez est la partie la plus étroite du nez comme cela est illustré sur la portion de visage présentée sur la partie (a) de la figure 2. Mais il existe des exceptions avec des configurations comme 10 présentée sur la partie (b) de la figure 2. Le type de nez illustré sur la partie (b) de la figure 2 pose des difficultés pour ajuster les lunettes, les formes classiques des montures actuelles n'étant pas prévues pour ces formes particulières. La figure 3 présente trois exemples d'angles de face pour trois 15 morphologies de nez différentes, symétriques ou dissymétriques. Pour mesurer les angles de face sur un visage, on mesure une première largeur n au niveau où l'individu à l'habitude de porter ses lunettes, et on marque l'endroit de la mesure. Puis, depuis cette marque, on descend d'une hauteur fixe, par exemple 27 mm, et on 20 mesure une autre largeur de nez n' en distinguant la contribution droite de la contribution gauche dans le cas où le nez n'est pas symétrique. On détermine alors les angles de face à partir de des deux largeurs de nez et de la hauteur. La figure 4 présente trois exemples de forme de nez vus de 25 profil. Comme cela est illustré sur les exemples de la figure 4, par rapport à l'arcade sourcilière et à l'apophyse montante du maxillaire supérieur, la racine du nez peut être creuse, cave, parallèle ou saillante. La projection classique est la distance du sommet de la cornée 30 à la racine du nez. Cette cote est positive, nulle ou négative, selon que la racine est en avant, sur ou en arrière de l'axe tangent aux deux cornées comme respectivement présenté sur les trois exemples de la figure 4. 3032535 7 Un opticien juge le saillant du pont de la future monture en fonction du plan vertical, ou légèrement incliné en avant, situé à 12 mm en avant de la cornée. Sur la figure 5 est représentée une vue de dessus d'un nez. Vu 5 de dessus, le nez présente un angle de chasse 0. L'angle de chasse 0 est l'angle formé entre le plan horizontal et le nez lorsqu'on regarde le nez de dessus. Les angles de chasse 0 définissent l'empattement du nez. Selon les morphologies, l'angle de chasse 0 peut être supérieur 10 ou égal à 50°, compris entre 30° et 50°, compris entre 10° et 30°, voire inférieur à 10° et même nul chez certains individus comme cela est illustré sur les cinq exemples d'angle de chasse de la figure 6. Sur des montures possédant des ailettes nasales réglables, l'angle de chasse de la monture peut être adapté après conception de la 15 monture. Mais sur des montures en acétate de cellulose ne possédant pas d'ailettes nasales, aucune adaptation n'est possible après la fabrication de la monture. Pour adapter les montures de lunettes à la forme du visage de l'invention, il est prévu dans un mode de réalisation un appareil de 20 numérisation de la forme d'un visage d'un individu comprenant un dispositif de prise de vues, des moyens de traitement des prises de vues aptes à mesurer des paramètres du visage à partir des prises de vues numériques et à reconstituer une image numérique en trois dimensions du visage de l'individu et un écran de visualisation apte à 25 afficher l'image en trois dimensions du visage de l'individu. Sur la figure 7 est présenté un dispositif de prise de vue numérique d'un visage d'un individu selon un mode de réalisation de l' invention. Le dispositif comprend un caisson 1, par exemple 30 parallélépipédique, destiné à recevoir le visage d'un individu au travers d'une ouverture. Dans le caisson 1 sont montés un éclairage 2, un support de menton 3 et un appui frontal 4. L'éclairage 2 comprend une pluralité de lampes fluorescentes agencées dans le caisson 1 de 3032535 8 manière à créer une lumière structurée homogène et ne générant pas d'ombres sur le visage. Comme cela est illustré sur la figure 11, l'éclairage 2 comprend quatre néons Li, L2, L3, L4 qui sont avantageusement positionnés pour 5 créer la lumière structurée. L'éclairage pourrait en variante comprendre des tubes fluorescents calibrés à 6500 K. Le dispositif comprend en outre, disposés dans le caisson 1, des moyens de prise de vues 5 tels qu'une une caméra ou un scanner solidaires de moyens de déplacement 7, visibles sur la figure 10, et 10 couplés à des moyens de transmission 8 des informations recueillies à une unité de traitement. Le dispositif 1 comprend des moyens de réglage 9 du support de menton 3 aptes à déplacer verticalement le support de menton 3 et des moyens de réglage 10 de l'appui frontal 4 aptes à déplacer l'appui 15 frontal 4 verticalement. Les deux moyens de réglage 9 et 12 permettent ainsi de bien centrer le visage de l'individu par rapport aux moyens de prise de vues 5. Les moyens de prise de vues 5 sont montés mobiles sur les moyens de déplacement 7 qui comprennent deux rails circulaires Ri et 20 R2 comme cela est illustré sur les figures 10 à 12. Le premier rail Ri permet de déplacer les moyens de prise de vues 5 dans un plan horizontal selon un arc de 180° autour du visage. Le second rail R2 permet de déplacer les moyens de prise de vues 5 dans un plan vertical selon arc de 90°. 25 L'utilisation du dispositif est réalisée comme suit. Le caisson 1 est approché du visage de l'individu grâce au bras articulé B illustré sur les figures 1 à 3. On passe ainsi de la position de la figure 1 à la position de la figure 2. Dans la position de la figure 2, on ajuste le positionnement du support de menton 3 grâce à la molette de réglage 9 30 dédiée, et on ajuste l'appui frontal 4 à l'aide de la molette de réglage 10 correspondante. Ces réglages sont opérés de manière à centrer le visage du patient par rapport aux moyens de prise de vues 5 placés dans une position neutre initiale. 3032535 9 Une fois la tête de l'individu en position dans le caisson, l'éclairage 2 est allumé. Les moyens de prise de vues 5 débutent alors une série de prises de vue, ou une prise de vue en continue, tout d'abord dans le plan horizontal en décrivant le premier arc circulaire 5 de 180° en suivant le premier rail Ri. Puis en décrivant l'arc vertical de 90° en suivant le second rail R2. Dans un mode de réalisation, le premier rail Ri peut être monté mobile par rapport au second rail R2 de manière à pouvoir faire des cercle de 180° à différentes hauteurs du prises de vue sur l'arc de 10 second rail R2. En variante, le premier rail Ri peut être fixe et le second rail R2 mobile par rapport au premier rail Ri. Le cycle peut à tout moment être interrompu par l'utilisateur, à l'aide d'une commande d'arrêt du dispositif présente sur le dispositif 15 ou bien sur une commande à distance. Une fois le cycle de prises de vue terminé, l'ensemble des informations est transmis à l'unité de traitement à l'aide des moyens de communication 8. Les moyens de communication 8 peuvent être des moyens d'émission/réception sans fil, ou bien une connexion filaire 20 telle qu'un port USB. L'individu et l'utilisateur peuvent ensuite visualiser sur l'écran de l'appareil la représentation tridimensionnelle du visage et ajouter la représentation tridimensionnelle d'une monture de lunettes dont les paramètres ont été adaptés à la morphologie du visage comme cela est 25 illustré sur la figure 13. La monture peut être choisie parmi une gamme variée de montures. Certains paramètres d'une même monture sont ensuite éditables, comme par exemple, la couleur ou l'imprimé ou le motif sur la monture, la forme des branches ou de la face de la monture, 30 l'opacité des verres, l'épaisseur de la monture, etc. L'appareil de numérisation selon l'invention permet de reproduire le visage d'un individu en trois dimensions sur un écran et obtenir les informations numérisées de la forme du visage de l'individu. Ceci dans le but de fabriquer une monture en acétate de 3032535 10 cellulose parfaitement adaptée à la morphologie d'un individu. L'optimisation de la forme de la monture est notamment obtenue pour l'assise nasale de la monture grâce à l'empreinte nasale enregistrée par le dispositif. REVENDICATIONS1. Dispositif de prise de vue numérique d'un visage d'un individu comprenant un caisson (1), des moyens d'éclairage (2) du visage, un support de menton (3), un appui frontal (4), des moyens de prise de vues numériques (5) du visage et des moyens de transmission (8) aptes à transmettre les informations relatives aux prises de vue à des moyens de traitement, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déplacement (7) des moyens de prise de vues (5) aptes à déplacer les moyens de prise de vues (5) en rotation au moins sur un plan autour du visage de l'individu. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de prise de vues (5) sont une caméra ou un scanner. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant des moyens de réglage (9) du support de menton (3) par rapport à un axe horizontal pour positionner le visage du patient dans le ou au moins un des plan(s) de rotation des moyens de prise de vues (5). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens de déplacement (7) sont configurés pour déplacer les moyens de prise de vues (5) dans un premier plan autour du visage le long d'un arc de cercle de 180° et dans second un plan orthogonal au premier plan le long d'un arc de cercle de 90°. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les moyens de déplacement (7) comprennent des premiers rails de guidage (Ri) pour déplacer les moyens de prise de vues (5) dans le premier plan et des seconds rails de guidage (R2) pour déplacer les moyens de prise de vues (5) dans le second plan. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant des moyens électroniques de commande aptes à piloter les moyens de déplacement (7). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel les moyens d'éclairage (2) comprennent une pluralité de tubes 3032535 12 fluorescents agencés dans le caisson (1) pour générer un éclairage homogène et sans ombre. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le support de menton (3) comprend un logement incurvé pour recevoir 5 le menton. 9. Appareil de numérisation de la forme d'un visage d'un individu comprenant un dispositif de prises de vue selon l'une des revendications 1 à 8, des moyens de traitement des prises de vue aptes à mesurer des paramètres du visage à partir des prises de vue 10 numériques et à reconstituer une image numérique en trois dimensions du visage de l'individu. 10. Appareil selon la revendication 9, comprenant en outre un écran de visualisation apte à afficher l'image en trois dimensions du visage de l'individu. 15