Brevet FR3120951A1 — publié le 20220923

Lentille hétérochrome à changement de couleur commandé à distance Lentille de contact (1), notamment de type scléral, à changement de teinte commandable par l’utilisateur, comportant : Une structure électro-optique (20) comportant au moins une couche (21) d’un matériau électro-optique absorbant bistable, pouvant passer sous l’effet de l’application d’un champ électrique d’au moins un premier état stable à au moins un deuxième état stable ayant des propriétés d’absorption colorimétriques différentes, et réciproquement sous l’effet de l’application d’un champ électrique de polarité opposée, ce changement d’état dudit matériau entrainant la modification de la couleur apparente de la lentille de contact, la structure électro-optique s’étendant dans une région annulaire destinée à recouvrir au moins partiellement l’iris tout en laissant dégagée une zone centrale (11) , un circuit électronique (30) encapsulé dans la lentille (1), configuré pour soumettre ledit matériau à un champ électrique provoquant son changement d’état, en réponse à la réception d’un signal de commande correspondant. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Lentille hétérochrome à changement de couleur commandé à distance La présente invention concerne les lentilles de contact comportant ou non une correction réfractive, et plus particulièrement une lentille hétérochrome à changement de couleur commandé à distance. Certaines personnes souhaitent pouvoir changer la couleur de leurs yeux, qu’il y ait ou non un besoin de correction optique. Pour ce faire, il existe des lentilles de contact colorées, de couleur prédéfinie. L’inconvénient de ces lentilles est qu’il n’est pas possible de changer de couleur autrement qu’en changeant les lentilles. Le concept de lentilles « connectées » dont on pourrait commander la couleur à distance en utilisant par exemple un téléphone portable est relativement ancien, mais à ce jour il n’existe aucune version commerciale, en raison des difficultés à réaliser une telle lentille. En effet, la conception d’une telle lentille suppose à la fois de pouvoir la produire à coût compatible avec une commercialisation à une large échelle, et de pouvoir miniaturiser les composants suffisamment pour permettre leur encapsulation dans la lentille. Le brevet US8542325B2 décrit des lentilles de contact à changement de couleur en réponse à divers stimuli tels que l’évolution de la température corporelle. Le changement de couleur repose sur l’utilisation de cristaux liquides. La demande KR 20200020021116U décrit également une solution reposant sur l’utilisation de composants thermochromiques, permettant de modifier la couleur en fonction des changements de température ambiante. Dans le cas de l’utilisation de composés thermochromiques, le changement de couleur n’est pas facilement contrôlable par l’utilisateur. Par ailleurs, des lentilles de contact ont été conceptualisées sur la base du changement de couleur de colorants photochromiques lors de l'exposition aux rayons UV du soleil. Ces colorants permettent d'obtenir des conseils personnalisés en matière de protection contre les UV. La lentille de contact peut changer de couleur lorsqu'elle est exposée à la lumière du soleil et aider ainsi l'utilisateur à percevoir le changement de couleur dans son champ de vision. Le brevet US10678068B2 décrit une lentille de contact comportant un filtre obturateur de protection de la rétine, placé devant la pupille, normalement neutre mais possiblement coloré, et dont le facteur de transmission est variable et commandé électroniquement. Le filtre obturateur est commandé en permanence avec une gradation continue et le circuit électronique comporte un micro-processeur, un ou plusieurs capteurs d’éblouissement tels qu’une cellule photovoltaïque et une micro-batterie. La complexité du circuit électronique rend son intégration dans une lentille difficile et coûteuse. De plus, l’autonomie reste relativement limitée, du fait de la nécessité d’une alimentation électrique permanente du micro-processeur. Il existe par conséquent un besoin pour bénéficier d’une lentille de contact permettant un changement de couleur facilement contrôlable par l’utilisateur, convenant à une production à large échelle pour un usage purement cosmétique, ou pour d’autres types d’usages, si cela est souhaité. L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’un exemple de mise en œuvre non limitatif de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel : la représente en coupe de manière schématique et partielle un exemple de lentille selon l’invention, la représente un exemple de circuit électronique de la lentille, la représente un exemple de circuit imprimé du circuit électronique, la représente une variante de circuit électronique de la lentille, la illustre l’action de différentes couches de la structure optique sur la couleur de la lumière réfléchie, la représente de manière schématique et partielle une variante de réalisation de la structure optique à deux couches de matériau absorbant électro-optique. Lentille de contact (1), notamment de type scléral, à changement de teinte commandable par l’utilisateur, comportant : Une structure électro-optique (20) comportant au moins une couche (21) d’un matériau électro-optique absorbant bistable, pouvant passer sous l’effet de l’application d’un champ électrique d’au moins un premier état stable à au moins un deuxième état stable ayant des propriétés d’absorption colorimétriques différentes, et de préférence réciproquement sous l’effet de l’application d’un champ électrique de polarité opposée, ce changement d’état dudit matériau entrainant la modification de la couleur apparente de la lentille de contact, le matériau électro-optique s’étendant dans une région annulaire destinée à recouvrir au moins partiellement l’iris tout en laissant dégagée une zone centrale (11), un circuit électronique (30) encapsulé dans la lentille (1), configuré pour soumettre ledit matériau à un champ électrique provoquant son changement d’état, en réponse à la réception d’un signal de commande correspondant. Lentille selon la revendication 1, la couche de matériau électro-optique (21) étant non opaque et la structure électro-optique (20) comportant au moins une couche réfléchissante ou semi-réfléchissante (24) à réflexion diffuse, placée derrière la couche de matériau électro-optique (21), et masquant au moins partiellement, et de préférence totalement, le circuit électronique (30) situé en dessous. Lentille selon l’une quelconque des revendications précédentes, la structure électro-optique (20) comportant au moins deux électrodes (22, 23) disposées de part et d’autre de la couche de matériau électro-optique (21), notamment deux électrodes transparentes disposés respectivement au-dessus et en-dessous de la couche de matériau électro-optique (21). Lentille selon l’une quelconque des revendications précédentes, la structure électro-optique (20) comportant au moins une première couche (21) d’un premier matériau électro-optique bistable et une deuxième couche (25) d’un deuxième matériau électro-optique bistable différent du premier. Lentille selon l’une quelconque des revendications précédentes, au moins une couche de matériau électro-optique absorbant (21 ; 25) comportant un mélange d’au moins deux composés changeant de couleur sous l’effet de l’application d’une tension, de préférence un mélange d’au moins deux composés électro-chromes différents, notamment prenant des couleurs différentes lorsque soumis à un champ électrique. Lentille selon la revendication précédente, les au moins deux composés ayant des seuils de tension et/ou des cinétiques de transformation différents, de telle sorte que l’on peut contrôler la couleur résultante en choisissant l’amplitude de la tension appliquée et/ou la durée d’application de la tension. Lentille selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, les propriétés colorimétriques de la couche réfléchissante ou semi-réfléchissante (24) étant choisies par rapport à celles d’au moins une couche de matériau électro-optique (21) de telle sorte que la lentille de contact puisse prendre au moins deux couleurs apparentes distinctes. Lentille selon l’une quelconque des revendications précédentes, le circuit électronique (30) étant agencé pour recevoir un signal de commande RF ou optique notamment IR, de préférence un signal de commande RF. Lentille selon l’une quelconque des revendications précédentes, le circuit électronique (30) comportant au moins une antenne (61,71) ou un autre type de capteur, par exemple optique, permettant de recevoir l’énergie nécessaire à son fonctionnement, de préférence au moins une antenne comportant une ou plusieurs spires s’étendant autour de ladite zone centrale (11). Lentille selon l’une quelconque des revendications précédentes, le circuit électronique (30) étant agencé de telle sorte que l’énergie nécessaire au fonctionnement du circuit électronique (30) soit apportée par le signal de commande. Lentille selon l’une quelconque des revendications précédentes, le circuit électronique (30) comportant deux circuits de réception (60, 70) accordés sur des fréquences respectives différentes (F1, F2) et/ou sensibles à des polarisations respectives différentes du signal de commande, de préférence deux circuits de réception accordés à des fréquences respectives différentes, ces circuits de réception permettant d’appliquer des champs électriques respectifs de polarités opposées et/ou d’amplitudes différentes à au moins une couche de matériau électro-optique (21), la lentille étant alors de préférence dépourvue d’accumulateur électrique. Lentille selon la revendication précédente, chaque circuit de réception (60,70) comportant une antenne propre (61,71), de préférence une antenne comportant au moins une spire, et un redresseur respectif (D1, D2) par lequel le circuit de réception (60, 70) est relié à la structure électro-optique (20). Lentille selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, le circuit électronique (30) étant agencé pour générer de façon séquentielle, à chaque fois qu’il reçoit le signal de commande, une tension d’alimentation de la structure électro-optique (20) dont la polarité est opposée à celle précédemment générée, la lentille comportant de préférence un micro-accumulateur électrique (B1) pour permettre la mémorisation de la polarité d’alimentation de la structure électro-optique (20) en l’absence de réception du signal de commande. Lentille selon l’une quelconque des revendications précédentes, le ou les matériau(x) électro-optique (21, 25) étant de type électro-chromique bistable, électrophorétique, électro-plasmonique ou cristal liquide bistable, notamment cristal liquide avec des dopants dichroïques colorés, le ou les matériau(x) électro-optique(s) étant de préférence de type électro-chromique bistable. Ensemble comportant d’une part une lentille selon l’une quelconque des revendications précédentes et d’autre part un dispositif d’activation (100 ; 101) permettant de générer le signal de commande de changement d’état, notamment un dispositif d’activation comportant un émetteur bi-fréquence accordé sur les deux fréquences des antennes (F1, F2) du circuit électronique de la revendication 11. Procédé pour provoquer le changement de couleur d’une lentille de contact telle que définie dans l’une quelconque des revendications 1 à 14, ou appartenant à un ensemble tel que défini à la revendication 15, comportant l’étape consistant à : Emettre un signal de commande à l’aide d’un dispositif d’activation (100 ; 101), la réception de ce signal de commande par le circuit électronique (30) de la lentille provoquant l’application au matériau électro-optique (21) d’un champ électrique d’une polarité, d’une amplitude et/ou d’une durée prédéfinie(s), conduisant le matériau optique à changer d’état, le matériau conservant cet état lorsque le champ électrique cesse d’être appliqué.