Brevet FR3068791A1 — publié le 20190111

ANALYSE APPRO FONDIE DE L'OPTIQUE DU VERRE OPHTALMIQUE A VISION PROGRESSIVE ET L'ADAPTATION DE CELUI-CI A LA FONCTION VISUELLE DE L'OEIL DÉFINITIONS Cette première page donne la signification de chaque lettre, symbole et autres utilisés dans la rédaction de ce projet de brevet. - A = Correction du progressif, en vision lointaine dans le méridien de référence, appelé XY. - B = Addition de la prescription. - A'= Effet prismatique, en dioptries prismatiques du sommet de la progression. - D = Correction d'un verre quelconque en dioptries. - d = Distance de la translation que l'on entend faire subir à un de ses éléments. - A = Correction prismatique, en dioptries prismatiques. Ces éléments sont celles utilisées dans le cadre de la formule A = D X d. - PM' Longueur de la progression, P étant le sommet de la progression et M' le bas de la progression. - Y = Translation à opérer sur le point 0", centre de vision de près ou le point 0", centre de formation, sur le verre de vision de près. - 0"= Comme dit centre optique de la vision de près. - Om= Centre de formation de la vision de près. - 0 = Centre optique de la vision de loin. A devient, dans cette rédaction la cale prismatique utilisée au cours du surfaçage. oc est l'axe de l'astigmatisme éventuel. G est l'angle qui fait l'axe XY, sur lequel s'applique A', l'effet prismatique. PO = vecteur reliant P à 0 - PO" = vecteur reliant P à O" 5 Pour ce qui concerne les vecteurs, ils sont donnés en millimètres, sens positif du haut vers le bas. A' est la valeur prismatique, en dioptries prismatiques du verre progressif fini. Sa 10 valeur est positive pour un prisme base inférieure et négative pour un prisme base supérieure. - N = Indice de réfraction du verre progressif. RÈGLES D'OR Un verre progressif est caractérisé par 2 points : 1) Le point, centre optique de vision de loin appelé 0 Ce point 0 doit être centré latéralement, comme il est de coutume mais, et plus encore impérieusement en hauteur. C'est à dire être à la même hauteur sur chacun des 2 25 verres de la lunette. Si cette règle est respectée, le porteur ressent une sensation d'équilibre. Si cette règle n'est pas respectée, le porteur a une sensation de déséquilibre, voire de 30 malaise. Le vecteur P0 est donné par la formule suivante : - 1OA' P0= 9_ 15 20 A '3 Le rapport entre A'OD et A'OG, pour que la règle édictée plus haut soit respectée est que : A'ODAOD A'OG = AOG Cette règle peut paraître élémentaire, mais elle est impérative, c'est la raison pour 5 laquelle j'insiste ici. 2) 0' est le centre de formation de la vision de près, et il sera très souvent fait mention à lui tout au long de ce projet de brevet. 10 La règle concernant le point 0", est de même que pour le point 0, que la hauteur de O" sur la lunette soit la même pour l'o2i1 droit que pour l'oeil gauche. Faute de quoi, la vision de près n'est pas nette et les images sont un tantinet brouillées. La position optimale de O" sur les verres de la lunette est légèrement sous le bas de 15 la progression M' afin de bénéficier de l'intégralité de la progression et d'éviter les déformations inhérentes à l'effet dus à l'astigmatisme oblique inhérent à toute surface progressive (ce projet de brevet contient dans les pages suivantes une petite étude sur chacun de ces deux points). 20 La position relative sur le verre de lunette du point 0 et du point O" doit être la plus proche que le permet la prescription. La pièce centrale de ce projet de brevet est le raisonnement aboutissant à la formule donnant la valeur A', effet prismatique au sommet de la progression. 25 Je me permets d'insister sur l'intérêt du respect des deux règles édictées en ce chapitre. On devrait même les considérer comme un dogme. 30 L. A PROPOS DE 0" (POINT VIRTUEL) 5 Le centre de formation de la vision de près, 0", dans le cadre de verres progressifs est un point virtuel, sur le verre progressif, déterminé par un calcul faisant intervenir la valeur A (correction de loin en le méridien de référence) l'addition, la longueur de la progression et la valeur prismatique au sommet de la progression, P. 10 La position optimale de ce point O" se trouve en bas de la progression ou légèrement en dessous, position qui permet de respecter parfaitement les données suivantes : 1 - Facilité de vision du fait que la ligne de vision de près passe par le point 0" naturellement. 15 2 - Le point 0" et le point 0, centre optique de vision de loin sont confondus ou proches l'un de l'autre ce qui rend la vision confortable (voir doubles foyers taillés visibles). 20 3 - Les images de vision de près ne subissent pas de déformation. A) Si le point 0" se trouve sensiblement plus bas, les conséquences sont les suivantes : 25 1/ L'utilisation du progressif est beaucoup moins pratique car le porteur doit lever la tête pour lire, position peu naturelle. 2/ Les points 0" et 0 centres optiques de loin s'écartent, ce qui a pour conséquence d'occasionner un malaise visuel plus ou moins important. 30 3/ Les images de vision de près se trouvent déformées. Ces inconvénients se trouvent atténués plus on se rapproche de la position optimale définie plus haut. 5 Pour ce qui concerne, la vision en les distances intermédiaires, les données se trouvent être les mêmes. 5 B) Si le point 0" se trouve plus haut, les conséquences sont les suivantes : 1/ L'utilisation du progressif reste pratique. 2/ Les points 0" et 0 s'écartent à nouveau et on éprouve à nouveau un malaise. 10 3/ Le point O" se trouvant à l'intérieur de la progression, en cette position, la correction de près du verre n'est pas respectée et on se trouve dans un cas de confusion optique. 15 4/ Les images de visions de près subissent des déformations. - Importantes pour un progressif traditionnel. - Très atténuées dans le cas de progressifs Free Form car l'astigmatisme oblique 20 inhérent à toute surface optique est en partie compensé. A PROPOS DE 0 (POINT VIRTUEL) Le point 0, centre optique de vision de loin du verre progressif est comme le point O" (centre de formation de vision de près du progressif), un point virtuel. On détermine sa position sur le verre progressif par calcul. Il est extrêmement important que le point 0 des deux verres progressifs oeil droit/oeil gauche soit à la même hauteur, faute de quoi le porteur ressent une sensation de déséquilibre. 25 30 Il ne faut jamais perdre de vue cette dernière remarque et que la position de 0 pour chaque verres de la lunette soit identique sous peine d'un important déséquilibre pour le porteur. 5 DÉROULEMENT DES FAITS Le procédé de l'invention consiste à faire intervenir au cours des opérations de l'obtention du progressif une correction prismatique, sur le méridien XY qui, en vertu 10 de la formule A= D x d, dans laquelle A est une correction prismatique, en dioptries prismatiques, D est une correction en dioptries et d la longueur de la translation à effectuer sur un point précis, exprimée en centimètres. Le méridien XY sur lequel se porte l'effet prismatique A' est celui reliant le centre 0 de 15 vision de loin au point de convergence lorsque la personne regarde en vision de près. Le méridien XY fait avec la verticale un angle gamma (G), tel que le montre la figure 1. Dans la figure 1, G représente l'angle Gamma. L'axe XY passe par P, projection du 20 centre de la rétine et C, centre de convergence en vision de près. L'angle gamma (G) est dépendant de la longueur de la progression, PM'. Si PM' = 9mm G = 13° 25 Si PM' = 10mm G = 12° Si PM' = 11mm G = 11° Si PM' = 12mm G = 9,5° Si PM' = 13mm G = 9° Si PM' = 14mm G = 8° 30 Si PM' = 15mm G = 8° Si PM' = 16mm G = 7° L'importance de la correction, A, est calculée de la façon suivante : AOD = SPH + CYL X 'cos oc - GI AOG = SPH + CYL X 'cos oc + GI (Si oc -G 180°, retrancher 180°) 5 Dans mon premier brevet, datant de 2000, il avait été procédé au déroulement du raisonnement ayant abouti à la formule : PM' A + Y(A + 10 10 qui est celle permettant par le contrôle de 0", centre optique de vision de près du progressif, un peu au dessous du bas de la progression. Cette formule paraissait être idéale, pour permettre au porteur du progressif, une vision parfaite. 15 Dans les faits, il se produisit : Dans les cas de fortes additions, résultats parfaits Dans les cas de progressions moyennes, résultats médiocres 20 Dans les cas de progressions faibles, résultats très mauvais. Il devenait évident, après la déception de ces résultats que la prise en compte du point 0", centre optique de vision de près, n'était pas d'actualité et qu'il convenait de prendre en compte un nouveau point, 0", centre de formation de la vision de près, 25 dont il fallait obtenir le positionnement et dont il fallait parvenir au contrôle. CHEMINEMENT VERS LA SOLUTION Mes réflexions m'amenèrent petit à petit à me remémorer les pensées que jeune 5 opticien, j'avais connues, à savoir : Je m'étonnais que les amétropes corrigés puissent, sans difficultés utiliser leurs lunettes, en l'état aussi bien pour la vision lointaine que pour la vision de près (voir figures 2 - 3). La figure 2 représente une femme, porteuse de lunettes fixant l'horizon selon une ligne de regard, matérialisée par la droite PH, légèrement en dessous de l'horizontale, fait avec celle-ci un angle d'environ 5°. L'angle d'attaque de sa ligne de regard de verre est donc de 85°. La figure 3 représente la même personne lisant à travers ses lunettes. Sa tête est légèrement penchée, d'environ 25° et sa ligne de regard, matérialisée par la droite PT fait avec l'horizontale un angle d'environ 70°, en vertu de quoi, l'angle d'attaque de la ligne de regard du verre est de 45°. 20 L'angle d'attaque entre la vision de loin et la vision de près fait donc une différence d'environ 40°. Pour une lunette portée à 10 mm de l'oeil, ceci signifie que la ligne de regard en vision 25 de près, traverse le verre environ 6 mm plus bas qu'en vision de loin. C'est à dire 6 mm au dessous du centre optique. En effet, si en vision de loin la ligne de regard passe bien par le centre optique du verre, du fait de la position du porteur et de sa ligne de regard horizontale ou 30 presque, en vision de près, il n'en est pas de même, vision de près dans laquelle il penche un peu la tête mais où sa ligne de regard est carrément beaucoup plus basse et traverse le verre bien en dessous du centre optique. 10 15 Pour que la ligne de regard passe en vision de près passe bien par le centre optique, il aurait fallu : - Soit accrocher sur sa lunette un face plan et prismatique, dont la base des prismes 5 était inférieure. - Soit mettre à la place de sa lunette habituelle, une autre lunette porteuse de verres de la même correction, mais un centre optique beaucoup plus bas. Il semblait logique de voir la situation sous cet angle. Se référant aux lois de l'optique 10 relatives au prisme optique, dont A=DXd (que nous avons déjà évoquée). Dans le cas où la ligne de regard traverse le verre, 5 millimètres sous le centre optique, l'effet prismatique nécessaire aurait été : 15 1) Correction +1,00 A = 1 X 0,5 = 0,5 A 2) Correction +2,00 A = 2 X 0,5 = 1 A 3) Correction +3,00 A = 3 X 0,5 = 1,5 A etc... Il est évident que cette démarche était inutile et que le porteur de lunette voyait bien, 20 avec sa correction en l'état de loin comme de près. Il faut en conclure que, si les choses sont ce qu'elles sont, il intervenait une propriété de l'ceil, chargée de compenser ce manque. La fonction de l'o2i1 qui consiste à produire cet effet compensateur pourrait être 25 intitulée « réflexe de l'ceil adapté au passage à la lecture de près ». Ce réflexe est très certainement lié au réflexe, appelé accommodation qui, par une déformation du cristallin modifie la puissance de et lui permet de passer naturellement de la vision de loin à la vision de près. 30 Or, le cristallin étant un muscle qui perd avec l'âge la possibilité suffisante de transformation, qui fait que, à environ 45 ans les gens deviennent presbytes, et doivent recourir, pour la vision de près à une correction optique. 0 Ensuite la correction des verres nécessaires augmente, du fait que le pouvoir accommodatif diminue, jusqu'à devenir nul à environ 60 ans, et que dans cette situation on ajoute, pour la lecture 3,00 dioptries, qui correspond à une distance de travail habituelle de 33 cm. 5 Comme l'accommodation disponible nécessaire est de 3 dioptries, lorsqu'elle diminue l'effet compensateur du prisme nécessaire à la lecture suit la même évolution, en vertu de quoi on doit lui adjoindre un effet prismatique fourni par le verre de la lunette. 10 Prenons des exemples chiffrés : Dans toute cette séquence, la longueur de la progression est de 1 cm (sous entendu). 15 1) La prescription recommande une addition de 1,00 dioptrie considérant que le maximum de l'accommodation est de 3,00 dioptries, l'effet prismatique à fournir par le verre est de 1/3. Pour A = +1,00 1,00 x = 0,33A = 0,50A 20 Pour A = +1,50 A= 3,00 1,5 X 1 A= 3,00 Pour A = +2,00 A= 2,00 X 1 = 0,66A 3,00 Pour A = +3,00 , = 1,00A A= 300 X 1 3,00 et ainsi de suite. 25 2) La prescription recommande une addition de 2,00. L'effet prismatique à fournir pa le verre est de 2/3. Pour A = +1,00 A= 1,00 X 2 = 0,66A 3,00 Pour A = +2,00 A= 2,00 X 2 = 1,33A 3,00 30 Pour A = +3,00 A= 3,00 X 2 = 2,00A 3,00 4 1 3) Si la prescription recommande une addition de 3,00. L'effet prismatique à fournir est total. Pour A = +1,00 A= 1,00 X 3= 13, 3,00 5 Pour A = +2,00 2,00 X 3 Pour A = +3,00 A= = 2A 3 3,00 X 3 A= = 3A 3,00 Si nous transposons ces données au niveau de l'effet prismatique à incorporer au verre progressif, il sera, en appelant B l'addition de la prescription, A la correction 10 dans le méridien de référence, XY, et Y la distance du bas de la progression au point 0" et PM', la longueur de la progression PM'A + Y(A + B) B Ai= X3 10 Autrement dit, la nouvelle formule utilisée, et qui cette fois convient à toutes addition 15 est celle du premier brevet, multipliée par l'addition de la prescription et divisée par 3,00. Une autre écriture de cette formule est : A'= PM'AB + YB(A + B) 30 Cette formule s'écrit ainsi, du fait que nous travaillons en millimètres dans cette 20 formule. PM'AB 30 donne l'effet prismatique amenant O" au point M' 30 est l'effet prismatique amenant 0" à la position désirée. La formule démontre que l'effet prismatique A' se porte sur la seule addition de la prescription, et non sur la correction totale de la vision de près. YB(A + B) 25 L'application de la formule fait que les règles d'or édictées au début de ce texte relatives à l'invention, à savoir que les points o et O" des yeux droit et gauche, sont bien à la même hauteur. 5 Les 2 formules, donnant PO et PO", qui sont produites plus loin, permettent de vérifier aisément cette assertion. Enfin, il y a intervention prismatique sur la seule addition de la prescription. L'accommodation par contre n'est pas concernée à la différence du brevet en cours. 10 Ce fait procure à l'invention et son procédé une incontestable originalité. 15 APPARTÉ L'exploitation de cette formule permet de déduire les formules donnant les positions de 0, centre optique de vision de loin, par rapport à P. 20 La dernière formule, qui donne la position de 0", par rapport à A', effet prismatique au sommet de l'addition, est applicable selon deux possibilités. A) Le prisme est constant, c'est-à-dire sur toute la longueur de la progression. 25 B) Le prisme appliqué au sommet de la progression est progressif ou dégressif (il sera revenu sur ce problème dans le chapitre revendication). Cependant, il convient de préciser que dans le cas B, si on arrive à une vision de près de bonne qualité, il n'en est pas de même pour la vision de loin dans laquelle le porteur risque de connaître un déséquilibre. 30 CAS DE FORTES CORRECTIONS Nous venons de noter la formule donnant A' pour des corrections courantes, c'est-à- 5 dire faibles et moyennes. Dans les cas de corrections fortes, la formule n'est plus applicable, car elle entraîne à des valeurs de A' excessives, insupportables. 10 II convient donc de mettre en place une autre façon de déterminer A' pour des valeurs de A, correction en XY, importantes et fortes. La solution consiste à mettre en place, en notre procédé une formule donnant à A' une valeur supportable, tout en écartant 0 de 0' le moins possible, pour que la continuité 15 VL-VI-VP reste la meilleure possible. Pour ce faire, la condition sera que 0 et O" soient équidistants de P, donc que PO = - PO" APARTÉ Nous allons faire ici un aparté, car pour la suite du chapitre, il convient de connaître la formule donnant PO" Formule de départ : PM'AB + YB(A + A'= 30 30A'= PM'AB + YB(A + B) YB(A + B) = 30A' - PM'AB 30A' - PM'AB Y = B(A + B) PO" = PM' + Y 20 25 30A' - PM'AB PO" = + PM' B(A + B) PO"' = B(A + 30A' - PM'AB + PM'B(A + B) 30A' - PM'AB + PM'AB + PM1132 B(A + B) 30A' + PM'B2 POU, = Par la même occasion, nous allons calculer PO, en passant par la formule A= D x d Ici : A X PO A'= 10 (en mm) 5 D'où - 10A' PO = A B(A + B) 10A'B(A + = -30A'A - PM'AB2 10A'B(A + B) + 30A'A = -PM'AB2 -PM'AB2 = A'(10 B(A + + 30A) Ceci amène à la formule : I= -PM'AB2 A 30A + 10AB + 10B2 10 qui peut s'écrire : -PM'AB2 Ai= 30A + 10B(A + B) B(A + B) 10A' -30A'A - PM'B2 A = B(A + B) -30A'A - PM'AB2 103,' = 715 RÈGLES DE COMPATIBILITÉ En fonction des possibilités qui font que les verres d'oeil droit et oeil gauche peuvent 5 ne pas appartenir à la même catégorie, que nous appellerons catégorie 1 pour les corrections faibles et moyennes, et catégorie 2 pour les verres à corrections fortes en valeur absolue. 1) Si les 2 verres, OD et OG sont de la même catégorie on applique sans autre forme 10 de procès la formule adéquate. 2) Par contre, si les 2 verres ne sont pas de la même catégorie : Exemple le verre droit est catégorie 1 et le verre OG catégorie 2 (et vice-versa) PM'AB + YB(A + B) Additions VALEUR A L1 L2 0,75 - infini -4,50 +5,471 1,00 - infini -4,00 +5,471 1,25 - infini -3,50 +5,471 1,50 - infini -3,25 +5,471 1,75 - infini -3,25 +5,471 2,00 - infini -3,25 +5,471 2,25 - infini -3,25 +5,471 2,50 - infini -3,50 +5,471 2,75 - infini -3,50 +5,471 3,00 - infini -4,25 +5,471 3,25 - infini -4,75 +5,471 3,50 - infini -5,00 +5,471 CATEGORIE 2 CATEGORIE 1 CATEGORIE 2 A'OD = 30 AOG A'OG = A'OD XA-0D 15 DERNIÈRES OPÉRATIONS 5 Lorsque les valeurs de A'OD et A'OG sont connues, il reste à déterminer les valeurs de A, cale prismatique utilisée pour le surfaçage, en vertu du fait qu'il existe un grand nombre d'indices de réfraction (1,50 - 1,523 - 1,60 - 1,67 - 1,70 - 1,74 - 1,80). La formule donnant A est : A = N - 1 10 où N est l'indice de réfraction de la matière dans laquelle le progressif est fabriqué. La formule écrite plus haut est applicable en cas de progressif Free Form. 0,523' 15 En cas de progressif traditionnel, la formule devient : 0,5231.X' - 0,1AL A = L étant la distance séparant le centre du verre de P, sommet de la progression N - 1 CONCLUSION Suite à cet exposé, il s'avère, pour qu'une lunette progressive soit réussie, c'est-à-dire 20 qu'elle procure à son porteur : - Une vision de loin agréable, bien équilibrée, des images nettes et que la vision soit naturelle - Une vision de près aisée formée d'images nettes et non déformées. 25 - Une transition vision de loin-vision intermédiaire-vision de près aisée et harmonieuse. 17 Il faut que 2 conditions, sine qua non soit réalisées : 1) Les centres optiques vision de loin soient rigoureusement à la même hauteur. 5 2) Les centres de formation de la vision de près se trouvent tous deux à la même hauteur, légèrement en dessous du bas de la progression. 3) Pour assurer une transition VL-VI-VP parfaitement harmonieuse que les centres 10 optiques vision de loin et les centres de formation de la vision de près soient autant que faire se peut le plus près possible l'un de l'autre. Le rédacteur de ce texte, qui est l'inventeur de ce procédé est un ancien opticien ayant exploité plus de 22 ans un laboratoire de surfaçage, et qui a lui même fabriqué 15 plusieurs milliers de verres de toutes sortes (minéraux, organiques, simples foyers, bifocaux, progressifs, verres fort indice). Il n'a été utilisé dans l'étude ayant aboutit à ce projet de brevet que des lois de l'optique et les règles mathématiques. 20 A propos de verres progressifs, il existe deux types de progressifs : - Le progressif traditionnel, obtenu en procédant au surfaçage de la face interne, à partir de verres semi finis dont la face avant est obtenue par la méthode de 25 « tombé ». - Le progressif appelé « Free Form », apparu plus récemment, et qui est le plus fréquemment produit aujourd'hui. Il est obtenu par moulage, car le verre organique a pris de loin la prépondérance aujourd'hui et que ce procédé de moulage n'est possible que sur des verres en matière organique. 30 Les procédés développés dans ce projet de brevet sont applicables aussi bien en progressifs traditionnels qu'en REVENDICATIONS1) Il faut savoir que l'accommodation de l'ceil qui permet à celui-ci de voir de loin et simultanément de près, par une déformation correcte du cristallin, fournit parallèlement un autre « effet » nommé ici « effet accommodatif numéro deux », qui permet de compenser (pour l'amétrope porteur de lunettes) l'effet prismatique nécessaire à une bonne vision de près, avec la lunette faite pour la vision de loin. Cette propriété est liée à la seule accommodation et lorsque la personne devient presbyte, cet effet accommodatif devient insuffisant et doit être compensé par un effet prismatique adapté à la partie d'accommodation manquante, ce procédé n'est possible que par la formule : PM'A + Y(A + B) B Ai= X 3 10 où PM' = longueur de la progression - A, la correction dans le méridien de référence - Y, le déplacement à opérer à 0", centre de formation de vision de près par rapport à M', bas de la correction - B, l'addition L'originalité du procédé est cette possibilité d'adjoindre au progressif un effet prismatique portant sur la seule partie manquante de l'accommodation, autrement dit, l'addition de la prescription. Cette formule s'applique aussi bien pour les verres à prisme constant que pour les verres à prisme progressif ou dégressif. Dans ce cas, il est évidemment réservé pour la localisation de 0". 2) L'effet prismatique apporté sur le progressif A' se porte sur le méridien XY, qui relie le point P* du point C, centre de convergence de vision de près, qui fait avec la verticale un angle G (Gamma), dont la valeur angulaire varie avec la longueur de PM', 5 longueur de la progression. Ce procédé et son application sont entièrement originaux. 3) Pour ce qui concerne les progressifs de forte correction, le procédé appliqué ici 10 consiste à mettre les point 0, centre optique vision de loin et 0", centre de formation de la vision de près, à une distance égale de P, sommet de la progression, par le truchement de la formule : -PM' AB2 A'= 30A+ 10B(A + B) 15 apporte une indéniable originalité. * P : projection du centre de la pupille