Brevet FR3097980A1 — publié le 20210101

Description Titre de l'invention : Lentille multifocale à aberration de coma Domaine technique [0001] L'invention se rapporte au domaine des lentilles optiques multifocales, en particulier les lentilles optiques multifocales pour améliorer l'accommodation optique dans le traitement de la presbytie. Cette lentille présente une aberration de coma c'est à dire un astigmatisme. Arrière-plan technologique [0002] On connait les lentilles optiques multifocales pour le traitement de la presbytie telles que celles décrites par US5619289 et US4861152. Ces lentilles optiques multifocales comprennent une pluralité de zones sphériques concentriques présentant des focales différentes. Ces focales sont choisies de sorte à assurer une vision de près ou de loin. Cette pluralité de focales définit donc une zone de netteté pour l'utilisateur de sorte à compenser une partie du défaut d'accommodation optique de l'utilisateur. Résumé 100031 Le présent inventeur a constaté que les lentilles optiques multifocales précitées pour la correction de la presbytie présentent une zone de netteté insuffisante et une absorption de lumière importante. 100041 Une idée à la base de cette invention est de proposer des lentilles multifocales, pour la correction de la presbytie, utilisant le défaut de coma. Pour cela, une idée à la base de cette invention est de proposer une lentille optique produisant un défaut optique à savoir l'astigmatisme pour compenser le défaut de presbytie en allongeant la caustique des focales. 100051 Selon un mode de réalisation, l'invention fournit une lentille optique multifocale ayant un axe optique, comprenant une première surface torique ayant un premier méridien courbé avec une première courbure non nulle autour d'un axe de révolution d'un premier tore et un deuxième méridien courbé avec une deuxième courbure différente de, par exemple strictement supérieure à, la première courbure et perpendiculaire au premier méridien de la première surface, ladite lentille comprenant une deuxième surface torique, ladite deuxième surface ayant un premier méridien courbé avec une première courbure non nulle autour d'un axe de révolution d'un deuxième tore et un deuxième méridien courbé avec une deuxième courbure différente de, par exemple strictement supérieure à, la première courbure et perpendiculaire au premier méridien de la deuxième surface, la première surface et la deuxième surface étant juxtaposées de manière que, dans une projection de la lentille dans un plan de projection perpendiculaire audit axe optique, la première surface correspond à une première zone 2 optique et la deuxième surface correspond à une deuxième zone optique, dans laquelle le premier méridien de la première surface forme un angle non nul dans ledit plan de projection par rapport au premier méridien de la deuxième surface. [0006] La lentille optique est avantageuse en ce que chacune de la première surface et de la deuxième surface permet une distribution de la lumière par le premier méridien à une première distance focale selon l'orientation dudit premier méridien et une distribution de la lumière par le deuxième méridien à une deuxième distance focale selon l'orientation dudit deuxième méridien. Le premier méridien de la première surface formant un angle non nul, inférieur à ou égal 90', l'orientation de la lumière par rapport au premier méridien de la deuxième surface, la lumière est distribuée suivant deux orientations sécantes entre la première distance focale de la première surface et la première distance focale de la deuxième surface. La lentille optique permet ainsi de générer une zone de netteté entre ces premières et deuxièmes distance focales de sorte à assurer une vision de près et une vision de loin et permettre un traitement de la presbytie. [0007] Selon des modes de réalisation, une telle lentille optique peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. [0008] Selon un mode de réalisation, l'angle entre le premier méridien de la première surface et le premier méridien de la deuxième surface est égale à 90'. Ainsi le premier méridien de la première surface et le premier méridien de la deuxième surface sont perpendiculaires. La lumière se distribue suivant deux orientations perpendiculaires entre la première distance focale de la première surface et la première distance focale de la deuxième surface. La première orientation provient de l'orientation du premier méridien de la première surface ou du deuxième méridien de la deuxième surface tandis que la deuxième orientation provient du premier méridien de la deuxième surface et le premier méridien de la deuxième surface. [0009] Les courbures de la première surface et de la deuxième surface peuvent être choisies de différentes manières. La première courbure de la première surface peut être égale à la première courbure de la deuxième surface. De même, la deuxième courbure de la première surface peut être égale à la deuxième courbure de la deuxième surface. Ainsi, la première distance focale de la première surface et la première distance focale de la deuxième surface sont confondues et la deuxième distance focale de la première surface et la deuxième distance focale de la deuxième surface sont aussi confondues. [0010] Selon un mode de réalisation, la première courbure de la première surface est différente de la première courbure de la deuxième surface. Selon un mode de réalisation, la deuxième courbure de la première surface est différente de la deuxième courbure de la deuxième surface. [0011] Selon un mode de réalisation, la deuxième surface entoure la première surface, en 3 particulier la première surface et la deuxième surface sont concentriques. [0012] Selon un autre mode de réalisation, chacune de la première zone optique et de la deuxième zone optique comprend deux secteurs angulaires opposés au niveau de leurs sommets par lesquelles passe l'axe optique, de manière que chaque secteur de la première zone est adjacent à un secteur de la deuxième zone. Selon ce mode de réalisation, chacune de la première surface et de la deuxième surface présente une torsion autour de l'axe optique. En particulier, chacun du premier méridien de la première surface et du premier méridien de la deuxième surface présente une torsion autour de l'axe optique et chaque frontière entre un secteur angulaire de la première zone optique et un secteur angulaire de la deuxième zone optique présente une torsion autour de l'axe optique. [0013] Selon un mode de réalisation, la lentille comprend une troisième surface formée par une surface sphérique correspondant dans la projection de ladite lentille dans le plan de projection à une troisième zone optique agencée au centre de ladite projection. [0014] Selon un mode de réalisation, la lentille optique comprend une première face comprenant la première surface et la deuxième surface et une deuxième face plane opposée à la première face. Alternativement, la deuxième face peut avoir une forme courbée convexe ou concave. [0015] La lentille optique peut être fabriquée dans tout matériau optique tel que du verre optique ou un polymère. [0016] Une telle lentille optique multifocale peut être installée dans tout dispositif optique tel que des objectifs photographiques ou des détecteurs optiques par exemple des détecteurs de mouvement. [0017] Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un dispositif optique de correction de presbytie comprenant la lentille optique précitée. En particulier, la deuxième face de la lentille est destinée à être dirigée vers un oeil. [0018] Un tel dispositif optique peut être des verres de lunettes ou des lentilles de contact rigides ou souples. Brève description des figures [0019] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. [0020] [fig.1] la figure 1 est une représentation schématique de la distribution de lumière en traversant une smface optique torique. [0021] [fig.2] la figure 2 est une vue schématique de face d'un premier exemple de réa- lisation de la lentille optique multifocale. 100221 Ifie.31 la figure 3 est une vue schématique en perspective du premier exemple de réa- lisation de la lentille optique multifocale. [0023] [fig.4] la figure 4 est une vue schématique de la distribution de la lumière en traversant le premier exemple de réalisation de la lentille des figures 2 et 3. [0024] [fig.5] la figure 5 est un graphe représentant une évolution de la taille de la projection d'une cible sur la rétine d'un oeil humain. [0025] [fig.6] la figure 6 est un graphe représentant une évolution de la taille de la projection d'une cible sur la rétine d'un oeil humain équipée du deuxième exemple de réalisation de la lentille optique multifocale. [0026] [fig.7] la figure 7 est un graphe représentant une évolution de la taille de la projection d'une cible sur la rétine d'un oeil humain équipée du premier exemple de réalisation de la lentille optique multifocale. [0027] [fig.8] la figure 8 est une vue schématique de face d'un deuxième exemple de réa- lisation de la lentille optique multifocale. [0028] [fig.9] la figure 9 est une vue schématique de face d'un troisième exemple de réa- lisation de la lentille optique multifocale. [0029] [fig.10] la figure 10 est une vue schématique de face d'un quatrième exemple deréa- lisation de la lentille multifocale. Description des modes de réalisation [00301 La figure 1 montre à titre informatif la distribution de lumière produite par un faisceau lumineux parallèle traversant une lentille présentant une surface optique torique I. La surface torique 1 présente un premier méridien 2 courbé avec une première courbure autour d'un axe de révolution d'un tore non représenté sur la figure, de sorte que le premier méridien 2 forme un arc de cercle porté par un premier cercle défini par un rayon dudit tore. La surface torique 1 présente aussi un deuxième méridien 3 perpendiculaire au premier méridien 1 et courbé avec une deuxième courbure supérieure à la première courbure autour d'un centre de courbure situé sur le rayon du tore qui passe par le milieu du premier méridien 2, désigné comme A-A. L'axe A-A constitue l'axe optique de la lentille torique. [0031] La lentille est formée dans un matériau optique de sorte que la lumière traversant ladite surface torique 1 subit une réfraction. En particulier, la lumière traversant le premier méridien 2 converge à une première distance focale 4 en formant un segment 5 parallèle au premier méridien 2 et la lumière traversant le deuxième méridien 3 converge à une deuxième distance focale 6 en formant un segment 7 parallèle au deuxième méridien 3. [0032] Les figures 2 et 3 montrent une vue de face et en perspective d'un premier exemple de réalisation de la lentille optique multifocale. La lentille optique 100 comprend une première surface 102 torique et une deuxième surface 104 torique entourant la première surface 102. En particulier, la première surface 102 et la deuxième surface 104 sont similaires à la surface torique 1 de la figure 1, hormis le fait que la partie centrale de la deuxième surface 104 est absente et remplacée par la première surface torique 102. [0033] La première surface 102 présente un premier méridien 1021 courbé suivant une première courbure et un deuxième méridien 1022 courbé suivant une deuxième courbure et perpendiculaire au premier méridien 102f. De même, la deuxième surface 104 présente un premier méridien 1041 courbé suivant une première courbure et un deuxième méridien 1042 courbé suivant une deuxième courbure et perpendiculaire au premier méridien 1041. En particulier, dans chacune de la première surface 102 et de la deuxième surface 104, la deuxième courbure est supérieure à la première courbure. [0034] En particulier, chacune de la première surface 102 et de la deuxième surface 104 présente une périphérie circulaire. De plus, la première surface 102 et la deuxième surface 104 sont concentriques. De préférence, dans une projection de la lentille 100 dans un plan de projection perpendiculaire à l'axe optique A-A, la première surface 102 correspond à une première zone optique et la deuxième surface 104 correspond à une deuxième zone optique [0035] Le premier méridien 102g de la première surface 102 est agencé perpendiculaire au premier méridien 104g de la première surface 104. [0036] En particulier, la première courbure de la première surface 102 peut être différente de ou égale à la première courbure de la deuxième surface 104. De même, la deuxième courbure de la première surface 102 peut être différente de ou égale à la deuxième courbure de la deuxième surface 104. [0037] Ainsi, dans le premier mode de réalisation, la lentille comporte deux tores concentriques ayant des axes méridiens différents, notamment en contre-axe ou en opposition c'est-à-dire formant un angle de 90° entre les deux tores. [0038] La figure 4 illustre la distribution de lumière en traversant la lentille optique 100 dans un exemple où la première courbure de la première surface est égale à la première courbure de la deuxième surface et où la deuxième courbure de la première surface est égale à la deuxième courbure de la deuxième surface. La lumière traversant le premier méridien l02 de la première surface 102 converge à une première distance focale 106 formant un premier segment 1081 parallèle au premier méridien 1021 et la lumière traversant le deuxième méridien 1022 de la première surface 102 converge à une deuxième distance focale 110 formant un deuxième segment 1082 parallèle au deuxième méridien 1022. [0039] De plus, la lumière traversant le premier méridien l04 de la deuxième surface 104 converge au niveau de la première distance focale 106 formant un premier segment 6 112, parallèle au premier méridien 104, et la lumière traversant le deuxième méridien 1042 de la deuxième surface 104 converge à une deuxième distance focale 110 formant un deuxième segment 1082 parallèle au deuxième méridien 1022. La première distance focale 106 et la deuxième distance focale 110 forme une zone de netteté où une image projetée par la lentille optique 104 est relativement nette dans cette zone de netteté. Cette zone permet par exemple de compenser un défaut d'accommodation optique telle que la presbytie. [0040] La figure 5 est une représentation schématique d'une évolution de la taille de la projection d'une cible sur la rétine d'un oeil emmétrope. En particulier, l'oeil humain est équipé d'une lentille optique sphérique sans correction optique, autrement dit un rayon de la lentille optique est choisi de sorte à corriger la vision de loin de La figure 5 illustre sur l'axe des ordonnées 502 la taille, en particulier un rayon, de projection de la cible sur la rétine exprimée en microns et sur l'axe des abscisses 504 l'orientation de la cible par rapport à un axe optique de l'oeil exprimé en degrés. Les courbes 506 montrent l'évolution d'une cible agencée à une pluralité de distance de la rétine. En particulier, les courbes 506,, 5062, 506,, 5064 et5065 représentent respectivement une cible située à 35cm, 75cm, 1m, 2m et 5m de la rétine. En particulier, la taille de projection de la cible est visible de façon nette lorsqu'elle est comprise entre 15 et 40 microns soit entre une droite 508 et une droite 510. [0041] La figure 6 montre l'évolution de la taille de la projection d'une cible identique à celle de la figure 5 sur la rétine d'un oeil humain équipée d'un premier exemple de la lentille 100 dont les dimensions sont choisies comme suit. La première courbure de la première surface 102 et la première courbure de la deuxième surface 104 sont égales et sont choisies de sorte à ne pas modifier l'acuité visuelle de La deuxième courbure de la première surface 102 et la deuxième courbure de la deuxième surface 104 sont égales et sont choisies de sorte à apporter une correction égale à 1.75 dioptries. Les courbes 6061, 6062, 6063, 6064 et6065. représentent respectivement une cible située à 35cm, 75cm, 1m, 2m et 5m de la rétine. La lentille optique 100 permet de rendre une cible située à une distance comprise entre 75cm et 2m plus nette en comparaison à la lentille optique sans correction de la figure 5. Ainsi, la lentille optique 100 peut être utilisé pour améliorer la zone de netteté de l'oeil en particulier d'un oeil atteint de presbytie [0042] La figure 7 montre l'évolution de la taille de la projection d'une cible identique à celle de la figure 5 sur la rétine d'un oeil humain équipée d'un deuxième exemple de la lentille optique 100 dont les dimensions sont choisies comme suit. La première courbure de la deuxième surface 104 est choisie de sorte à ne pas modifier l'acuité visuelle de La deuxième courbure de la deuxième surface 104 est choisie de sorte à apporter une correction égale à 1 dioptries. En outre, la première courbure de la 7 première surface 102 est choisie de sorte à apporter une correction égale à 1.25 dioptries. La deuxième courbure de la première surface 102 est choisie de sorte à apporter une correction de l'acuité visuelle de l'oeil égale à 0.25 dioptries. [0043] Les courbes 706' 7062, 7063, 7064 et7065 représentent respectivement une cible située à 35cm, 75cm, 1 ni, 2m et 5m de la rétine. La lentille optique 100 permet de rendre une cible située à une distance comprise entre 75cm et 5m plus nette en comparaison à la lentille optique sans correction de la figure 5. Ainsi, la lentille optique 100 peut être utilisé pour améliorer la zone de netteté de l'oeil en particulier d'un oeil atteint de presbytie. [0044] La figure 8 illustre un deuxième exemple de réalisation de la lentille optique mul- tifocale. La lentille optique 200 comprend une première surface 202 présentant un premier méridien 2021 courbé suivant une première courbure autour d'un axe de révolution d'un premier tore et un deuxième méridien, parallèle à un arc 2022, courbé suivant une deuxième courbure supérieure à la première courbure et perpendiculaire au premier méridien 2021. La lentille optique 200 comprend aussi une deuxième surface 204 juxtaposée avec la première surface 202 et présentant un premier méridien 2041 courbé suivant une première courbure autour d'un axe de révolution d'un deuxième tore et un deuxième méridien, parallèle à un arc 2042, courbé suivant une deuxième courbure et perpendiculaire au premier méridien 204,. Dans une projection de la lentille 200 dans un plan de projection perpendiculaire à un axe optique de la lentille 200 passant par son centre 206, la première surface 202 correspond à une première zone optique et la deuxième surface 204 correspond à une deuxième zone optique. La première zone optique est formée par deux secteurs angulaires 2082 et 2084 opposés au niveau de leurs sommets qui sont agencés au niveau du centre 206 de la lentille 200. De la même façon, la deuxième zone optique est formée par deux secteurs angulaires 208, et 2083 opposés au niveau de leurs sommets qui sont agencés au niveau du centre 206. Chaque secteur 2082 et 2084 de la première zone est adjacent à un secteur 208, et 2083 de la deuxième zone. Les secteurs angulaires 208 sont formés par le croisement de la première surface 202 et de la deuxième surface 204 de façon similaire au croisement de deux anneaux perpendiculaires à sections cylindriques. Les secteurs angulaires 2081, 208,, 2083 et 2084 présente une frontière 210,, 2102, 2103 et 2104 avec un secteur angulaire adjacent 2082, 208,1, 2084 et 2081, respectivement. Chaque frontière 210 est agencée en retrait par rapport aux premiers méridiens 2021 et 204, et aux deuxièmes méridiens 2022 et 2042. [0045] Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 9, la lentille 300 comprend les mêmes éléments que la lentille 200. A la différence de la lentille 200, chacune de la première surface et de la deuxième surface présente une torsion autour de l'axe optique. En particulier, chacun du premier méridien 2021 de la première surface 202 et 8 du premier méridien 204 de la deuxième surface 204 présente une torsion autour de l'axe optique de la lentille 300 passant par son centre 206. [0046] Selon un mode de réalisation, chacun du premier méridien 202, de la première surface 202 et du premier méridien 204, de la deuxième surface 204 présente une torsion comprise entre 30' et 120' en particulier égale à 60'. [0047] Dans la figure 10, la lentille 300 comprend en outre une troisième surface 302 formée par une surface sphérique. En particulier, la troisième surface 302 est agencée au centre de la lentille 300. [0048] Les lentille optiques 100, 200 et 300 peuvent être réalisées dans tout matériau optique par exemple du verre optique pour réaliser des verres de lunettes ou du polymère pour réaliser des lentilles de contact souples ou rigides. [0049] Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation par- ticuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. [0050] L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. [0051] Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être in- terprété comme une limitation de la revendication. 9 REVENDICATIONS[Revendication 1] Lentille (100) optique multifocale ayant un axe optique, comprenant une première surface torique (102) ayant un premier méridien (1021) courbé avec une première courbure non nulle autour d'un axe de révolution d'un premier tore et un deuxième méridien (1022) courbé avec une deuxième courbure strictement supérieure à la première courbure perpendiculaire au premier méridien (1021) de la première surface (102), ladite lentille comprenant une deuxième surface (104) torique ayant un premier méridien (1041) courbé avec une première courbure non nulle autour d'un axe de révolution d'un deuxième tore et un deuxième méridien (1042) courbé avec une deuxième courbure strictement supérieure à la première courbure perpendiculaire au premier méridien (1041) de la deuxième surface (104), la première surface et la deuxième surface étant juxtaposées de manière que, dans une projection de ladite lentille dans un plan de projection perpendiculaire audit axe optique, la première surface con-espond à une première zone optique et la deuxième surface correspond à une deuxième zone optique, dans laquelle le premier méridien (1021) de la première surface (102) forme un angle non nul dans ledit plan de projection par rapport au premier méridien (1041) de la deuxième surface (104). [Revendication 2] Lentille (100) selon la revendication 1, dans laquelle la deuxième surface entoure la première surface. [Revendication 3] Lentille (100) selon la revendication 2, dans laquelle la première surface et la deuxième surface sont concentriques. [Revendication 4] Lentille selon la revendication 1, dans laquelle chacune de la première zone optique et de la deuxième zone optique comprend deux secteurs angulaires opposés au niveau de leurs sommets par lesquels passe l'axe optique, de manière que chaque secteur angulaire de la première zone est adjacent à un secteur angulaire de la deuxième zone. [Revendication 5] Lentille selon la revendication 4, dans laquelle chacune de la première surface et. de la deuxième surface présente une torsion autour de l'axe optique. [Revendication 6] Lentille selon la revendication 5, comprenant en outre une troisième surface formée par une surface sphérique correspondant dans la projection de ladite lentille dans le plan de projection à une troisième zone optique agencée au centre de ladite projection. [Revendication 7] Lentille selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle 10 [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] [Revendication 11] l'angle entre le premier méridien de la première surface et le premier méridien de la deuxième surface est égal à 90'. Lentille selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle la première courbure de la première surface est égale à la première courbure de la deuxième surface. Lentille selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle la deuxième courbure de la première surface est égale à la deuxième courbure de la deuxième surface. Lentille selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant une première face comprenant la première surface et la deuxième surface et une deuxième face plane opposée à la première face. Dispositif optique de correction de presbytie comprenant une lentille selon la revendication 10 et dans laquelle la deuxième face est destinée à être dirigée vers un oeil.