Brevet FR3136361A1 — publié le 20231215

L’invention permet d’améliorer au moins certains des inconvénients de l’art antérieur en proposant un dispositif électronique capable de mesurer à 2% près un manque d’ellipticité différentielle (correspondant à des coefficients d’ellipticité égaux pour les deux yeux) entre les deux fovéas et de mesurer avec précision, à 2° près, les orientations respectives des axes principaux pour les deux yeux, entrainant des difficultés de lecture chez les enfants notamment. Le dispositif selon l’invention comporte une unité de contrôle de tous les paramètres qualifiant un profil elliptique (localisation des quatre sommets, orientation du grand axe à 2% près, coefficient d’ellipticité à 2% près) de façon à pouvoir mesurer des symétries en miroir ou en translation susceptibles de conduire à des difficultés de lecture. En effet, des orientations opposées ou parallèles de deux profils de même ellipticité peuvent conduire notamment à la dyslexie. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 DISPOSITIF POUR LA MESURE DES ORIENTATIONS, ELLIPTICITES ET MANQUES D’ASYMETRIE DES CENTROIDES DE MAXWELL NOTAMMENT CHEZ LES PERSONNES DYSLEXIQUES Domaine de l’invention. La présente invention concerne un dispositif permettant de mesurer tous les cas d’orientations et de manques d’asymétrie entre les profils des centroïdes de Maxwell, y compris les profils elliptiques, pour les deux fovéas, en particulier pour une personne présentant des troubles de lecture, et ceci pour toutes orientations possibles des grands axes des ellipses. Etat de la technique antérieure. La dyslexie est usuellement définie comme un déficit complexe dans les apprentissages et en particulier dans la lecture, troubles qui apparaissent dès l’enfance. Malgré les approches différentes qui ont été proposées, relevant de la biologie, de la neurologie, des sciences cognitives, de la génétique, toutes convergent vers une origine biologique liée à la neurologie et à la connectique du cerveau. Ce déficit est largement répandu car il touche environ 10 % d’une population donnée selon les statistiques internationales, tous les pays étant également concernés. La vision, venant des deux yeux fournissant les deux masses d’information les plus importantes, mais légèrement différentes au cortex visuel a été, dès le début du 20 ème siècle, suspectée d’être impliquée. L’encombrement visuel et la confusion des lettres symétriques comme « b » et « d », et même des mots et de leurs miroirs ont conduit Ernest Mach ( The analysis of sensations , Chicago : Open Court 1914) à écrire : « Pour lever la confusion du type b-d, il faut introduire une asymétrie quelque part dans le cerveau ». De plus, les récents résultats de l’imagerie fonctionnelle par résonance magnétique ont montré, chez les personnes dyslexiques, une trop faible latéralisation du cerveau pour réaliser certaines fonctions. La lecture, en particulier utilise l’hémisphère cérébral gauche pour environ 98 % d’une population. Une asymétrie a été détectée entre les centroïdes de Maxwell, c’est-à-dire entre les deux petites régions dépourvues de cônes bleus (de l’ordre de 100 microns de diamètre) au centre des deux fovéas, pour chaque personne n’ayant aucun déficit de lecture (normolecteurs). Un brevet (Le Floch, Bourdillon, Ropars) a été déposé le 06/11/2012 à l’INPI (FR2997618) pour un dispositif de détection de cette asymétrie chez les normolecteurs. Pour les personnes présentant des instabilités oculaires, un premier manque d’asymétrie a été constaté, mais ce n’est qu’en 2017 que les premières personnes dyslexiques ont été trouvées avec les centroïdes de Maxwell circulaires, sans asymétries, avec des images miroirs ou dédoublées excédentaires qui provoquent un encombrement visuel rendant la lecture difficile (Le Floch A., Ropars G., 2017, Proc. R. Soc. B, https://doi.org/10.1098/rspb.2017.1380). Toutefois, le manque d’asymétrie chez les personnes dyslexiques ne se limite pas au cas des contours circulaires. En effet, il est possible d’observer un manque d’asymétrie entre les deux profils elliptiques pour une personne dyslexique. Il faut donc pouvoir les considérer comme égales en ellipticité, mais surtout détecter avec précision leurs orientations respectives pour évaluer leur symétrie miroir par rapport à l’axe vertical crucial dans la vision avec les orientations opposées de leurs grands axes ou leur symétrie par translation avec leurs orientations parallèles de leurs grands axes. C’est l’objet de cette invention. En effet, les parents suspectent des difficultés dès 4-5 ans, difficultés souvent soulignées par les enseignants dès la maternelle mais seulement confirmées par divers tests de lecture en particulier vers 8-9 ans, tests faits par les orthophonistes. Il s’agit donc ici, non pas de proposer un dispositif pour mesurer l’asymétrie qui fixe la dominance oculaire chez les personnes sans problème, mais au contraire de proposer un dispositif pour qualifier tout manque d’asymétrie, y compris en présence d’ellipticités chez les personnes dyslexiques. Brève description des figures. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, qui fera référence aux figures annexées parmi lesquelles : La est un schéma de l’architecture du dispositif comportant une unité de contrôle et de mesures UCM des paramètres fondamentaux de l’ellipse, en particulier l’orientation, l’ellipticité et la surface, projetée par un projecteur P sur un écran fortement éclairé E et le système de visée V de l’observateur O avec un double filtre rotatif FB (filtre bleu) et FV (filtre vert) selon un mode non limitatif de l’invention. La figure 2 définit les paramètres pertinents à mesurer, notamment l’angle φ donnant l’orientation des deux sommets principaux A et B par rapport à la verticale. C et D sont les sommets secondaires qui permettent de mesurer l’ellipticité ε défini par . Le point O désigne le centre de l’homothétie (surface schématisée par le pointillé). L’ellipticité différentielle , permettant de mesurer l’asymétrie, est défini par , où et désignent respectivement l’ellipticité du centroïde de Maxwell pour l’œil droit et l’ellipticité du centroïde de Maxwell pour l’œil gauche. En pointillé, l’ellipse typique générée par l’UCM. Cette ellipse est à ajuster avec le centroïde de Maxwell de forme elliptique pour chaque œil. La mesure le cas de personne à ellipticité différentielle nulle (Δε = 0). La mesure le cas, également à ellipticité différentielle nulle, mais avec des ellipticités égales « en miroirs », à orientations opposées (exemple : φ G = - 40° , φ D = + 40°). La mesure le cas, également à ellipticité différentielle nulle, mais avec des ellipticités « de translation » égales, à orientation parallèles (exemple : φ G = + 40° , φ D = + 40°). Description détaillée de l’invention. Sur la , les modules représentés sont des unités fonctionnelles qui correspondent ou non à des unité physiquement distinguables. Par exemple, ces modules ou certains d’entre eux sont regroupés en un unique composant. A contrario, selon d’autres modes de réalisation, certains modules sont composés d’entités physiquement séparées. E désigne un écran éclairé en lumière blanche ; P désigne un projecteur ; UCM désigne une unité de contrôle et de mesure de l’orientation, de l’ellipticité et de la surface elliptique des centroïdes de Maxwell ; V désigne le système de visée de l’observateur O ; FB et FV désignent respectivement un filtre bleu et un filtre vert. La figure 2 introduit tous les paramètres utilisés dans l’invention : les sommets principaux A et B fixant le grand axe, et définissant l’orientation φ pour chaque œil des contours elliptiques, cruciale ici. Les sommets secondaires C et D permettent de mesurer les ellipticités à 2% près. L’affichage sur le dispositif relève alors tous les paramètres importants : ε D et ε G pour les ellipticités pour l’œil droit et gauche respectivement, l’ellipticité différentielle Δε = ε D - ε G , φ D et φ G les orientations respectives des deux grands axes pour l’œil droit et l’œil gauche. L’homothétie à 3% près par rapport au centre O permet de réaliser la superposition optimale de l’ellipse et du centroïde de Maxwell observé. Avantageusement, le contrôleur des paramètres schématisé sur la comporte trois boutons de commande permettant d’ajuster tour à tour, pour chaque œil, par l’intermédiaire d’une carte électronique, l’ellipticité la plus proche de celle du centroïde de Maxwell, puis l’orientation du grand axe à 2° près, puis l’homothétie pour affiner la superposition des images de l’ellipse et du centroïde de Maxwell. Le projecteur est réglé pour éclairer l’écran en lumière blanche de façon homogène avec un éclairement de l’ordre de 2000 à 4000 lumens. Avantageusement, le faisceau lumineux est réalisé à partir d’un ou plusieurs éléments du type LED, de l’acronyme anglais « Light Emitting Diode ». Bien évidemment le faisceau lumineux peut être réalisé à partir d’autre éléments lumineux assurant un éclairement stable et suffisant pour visualiser les centroïdes de Maxwell avec un bon contraste, notamment avec des LEDs de couleurs différentes, comme bleu et vert. Avantageusement , le système de visée comportant un double filtre bleu-vert rotatif utilisant un petit moteur électrique permettant de faire varier la fréquence de rotation entre 0,1 Hz et 1 Hz, à la convenance de l’observateur. La distance système de visée-écran de l’ordre de 3 m permet de créer au niveau de l’écran un centroïde de Maxwell d’environ 3 cm de diamètre moyen, ce qui permet de réaliser une superposition convenable avec les profils elliptiques projetés. Dans le cas de la figure 3, le dispositif permet l’observation et le relevé des paramètres pour la situation la plus répandue, où notamment la personne dyslexique voit deux contours des centroïdes de Maxwell quasi-circulaires où Avantageusement, le dispositif permet d’identifier la distribution de la figure 4 qui correspond à une ellipticité différentielle nulle ( avec , mais des orientations opposées (en miroir) des grands axes par rapport à un axe vertical (φ D = - φ G ). Avantageusement le dispositif permet aussi de qualifier et de mesurer les situations de dédoublement par projections interhémisphériques non-symétriques par translation, comme représenté sur la figure 5. Là encore, les ellipticités sont égales mais mais le dispositif de l’invention permet de mesurer le parallélisme des axes principaux (φ D = φ G ), pour toute valeur de l’orientation des deux profils. L’invention ne se limite pas aux seuls modes de réalisation décrits ci-avant, mais s’applique à tout dispositif permettant de mesurer un manque d’asymétrie entre les centroïdes de Maxwell incluant les profils quasi-circulaires, les profils à ellipticité différentielles nulles mais avec orientations opposées ou parallèles des grands axes conduisant à des déficits de lecture, notamment pour les personnes dyslexiques. Dispositif pour mesurer les orientations, ellipticités possibles des centroïdes de Maxwell dépourvus de cônes bleus de chaque œil chez les personnes dyslexiques, caractérisé en ce qu’il comporte : Un système électronique de contrôle et de mesure UCM créant une ellipse à paramètres ajustables, incluant l’orientation du grand axe à 2° près, et l’ellipticité à 2% près projetée sur un écran. Un système lumineux de l’ordre de 2000 à 4000 lumens éclairant un écran où est projeté simultanément le contour de l’ellipse, avec repérage et affichage des paramètres ajustables. Un système de visée comportant un double filtre rotatif, typiquement bleu-vert, à fréquence de rotation variable entre 0.1 Hz et 1 Hz, permettant d’observer simultanément l’ellipse et le centroïde de Maxwell sur l’écran fortement éclairé. Un système électronique permettant des déformations homothétiques à 3% près par rapport au centre de l’ellipse projetée sur l’écran, de façon à réaliser une superposition centroïde-ellipse optimale. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de mesure et d’affichage de l’ellipticité différentielle entre les deux centroïdes de Maxwell et la mesure à 2% près du manque d’asymétrie notamment chez les personnes dyslexiques. Dispositif selon les revendications 1 et 2 en ce qu’il permet de mesurer un manque d’asymétrie à 2% près entre les deux contours elliptiques dégénérés en deux quasi-cercles d’ellipticité voisine de 1. Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 en ce qu’il permet de mesurer la différence entre les orientations à 2° près des deux ellipses de même ellipticité pour les yeux gauche et droit, mais avec des orientations-miroirs opposées des axes principaux, conduisant aussi à des inversions de lettres et de mots en miroir, notamment chez les personnes dyslexiques. Dispositif selon les revendications 1, 2, 3 et 4, en ce qu’il permet de mesurer des profils de même ellipticité, mais d’orientation parallèles des axes principaux, conduisant à des dédoublements de lettres et de mots, notamment chez les personnes présentant des difficultés de lecture. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, incluant des systèmes comportant éventuellement des LED de couleurs permettant de visualiser les centroïdes de Maxwell et de caractériser les différents manques d’asymétrie mentionnés plus haut, notamment chez les personnes présentant des difficultés de lecture.