WO2010082152A1 - Procede de determination d'une nappe d'asphérisation destinee a une lentille ophtalmique - Google Patents

Procede de determination d'une nappe d'asphérisation destinee a une lentille ophtalmique Download PDF

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WO2010082152A1
WO2010082152A1 PCT/IB2010/050086 IB2010050086W WO2010082152A1 WO 2010082152 A1 WO2010082152 A1 WO 2010082152A1 IB 2010050086 W IB2010050086 W IB 2010050086W WO 2010082152 A1 WO2010082152 A1 WO 2010082152A1
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WO
WIPO (PCT)
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lens
astigmatism
prescribed
semi
power
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/IB2010/050086
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English (en)
Inventor
Cyril Guilloux
Soazic Mousset
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EssilorLuxottica SA
Original Assignee
Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
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Publication date
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    • G02C7/024—Methods of designing ophthalmic lenses
    • G02C7/025—Methods of designing ophthalmic lenses considering parameters of the viewed object

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining an aspherical sheet for an ophthalmic lens for a wearer to whom power and astigmatism have been prescribed.
  • the method can be applied indifferently for a unifocal or multifocal lens.
  • the invention also extends to the method of determining an ophthalmic lens from an asperisation sheet obtained by the method.
  • a power correction positive or negative.
  • the value of the power correction is different in far vision and in near vision, because of the difficulties of accommodation in near vision.
  • the prescription is then composed of a power value in far vision and a representative addition of the power increment between the far vision and the near vision.
  • Ophthalmic lenses that compensate for presbyopia are multifocal lenses, the most suitable being progressive multifocal lenses.
  • Multifocal ophthalmic lenses are now well known. Such lenses are used to compensate for presbyopia and allow the wearer to view objects in a wide range of distances without having to remove his glasses.
  • Multifocal lenses typically have a far vision zone, located in the top of the lens, a near vision zone, located in the bottom of the lens, an intermediate zone connecting the near vision zone and the vision zone. by far, as well as a main meridian of progression crossing these three zones.
  • Document FR-A-2699294 describes in its preamble the various elements of such a progressive multifocal ophthalmic lens, as well as the work carried out by the applicant to improve the comfort of the wearers of such lenses. Reference is made to this document for more details on these various points.
  • the Applicant has also proposed, for example in patents US-A-5,270,745 or US-A-5,272,495 to vary the meridian, and in particular its decentering into a near vision control point, depending on addition and ametropia.
  • the applicant has further proposed, to better meet the visual needs of presbyopes and improve the comfort of progressive multifocal lenses, various improvements (FR-A-2,683,642, FR-A-2,699,294, FR-A-2,704,327). .
  • the progressive multifocal lenses comprise an aspheric multifocal surface, for example the surface opposite the wearer of the spectacles, and a spherical or toric surface, called the prescription surface.
  • This spherical or toric surface makes it possible to adapt the lens to the ametropia of the user, so that a multifocal lens is generally defined only by its aspherical surface.
  • a Aspherical surface is usually defined by the altitude of all its points.
  • each lens of a family being characterized by an addition, which corresponds to the power variation between the far vision zone and the near vision zone. More precisely, the addition, denoted Add, corresponds to the power variation between a point L of the far vision zone and a point P of the near vision zone, which are respectively called far vision control point. and a close-vision control point, representing the points of intersection of the gaze and surface of the lens for infinite vision and reading vision.
  • the addition varies from one lens to another in the family between a minimum addition value and a maximum addition value.
  • the minimum and maximum values of addition are 0.75 diopters and 3.5 diopters respectively, and the addition varies from 0.25 diopters in 0.25 diopters from one lens to another in the family.
  • Lenses of the same addition differ in a point of reference by the value of the average sphere, also called base, measured on the face opposite the eye.
  • base measured on the face opposite the eye.
  • addition, base a set or set of aspheric multifocal faces. Usually, it is thus possible to define 5 basic values and 12 addition values, ie sixty multifocal faces.
  • a lens commonly called “semifinished” whose addition is provided by the aspherical surface by the variation of curvature between the far vision zone and the near vision zone can be realized .
  • Such a lens has enough material for the manufacturer to be able to cut the surface opposite the aspherical surface that provides the desired prescription lens.
  • the ophthalmic prescription may in fact include, in addition to the prescription of power, a prescription for astigmatism.
  • a prescription for astigmatism is made by the ophthalmologist in the form of a pair formed of an axis value (in degrees) and an amplitude value (in diopters).
  • the amplitude value represents the difference between the minimum and maximum powers in a given direction that make it possible to correct the visual defect of a wearer.
  • the axis represents the orientation of one of the two powers with respect to a reference axis and in an agreed direction of rotation.
  • the reference axis is horizontal and the direction of rotation is the direct trigonometric direction for each eye, when looking at the wearer.
  • An axis value of + 45 ° therefore represents an obliquely oriented axis which, when looking at the wearer, extends from the quadrant at the top right to the quadrant at the bottom left.
  • Such prescription of astigmatism is measured on the wearer looking in far vision.
  • the term astigmatism is used to designate the torque (amplitude, angle); Although it is an abuse of language, it is sometimes used to describe the amplitude of astigmatism. The context allows the skilled person to understand what meaning is meant. It is also known to those skilled in the art that the prescriptive power and astigmatism of a wearer are usually designated and noted under the terms sphere, cylinder and axis.
  • Ophthalmic lenses correcting the astigmatism prescription of a wearer may consist of sphero-cylindrical surfaces.
  • the cylinder is defined by an amplitude value and an axis value.
  • the amplitude represents the absolute difference 1 / Ri - 1 / R 2 between the principal curvatures (multiplied by (n-1));
  • the axis value represents the orientation of the main curvatures in a reference frame, generally related to the surface, and in an agreed direction of rotation.
  • the torus applied to the surface opposite to the aspherical surface induces optical aberrations of power failure and resulting (or residual) astigmatism.
  • optical aberrations originate on the one hand the uncontrolled combination between the surface aberrations of the aspheric front face and the prescription torus, and on the other hand, the optical effects related to Advertising of rays in the field.
  • WO-A-98/12590 discloses a method for optimally determining a set of multifocal ophthalmic lenses. This document proposes to define the set of lenses by considering the optical characteristics of the lenses and in particular the power and the oblique astigmatism, under the conditions of the wearing. The lens is optimized by ray tracing, from an ergorama associating with each direction of view in the conditions of the carried a target object
  • EP-A-0 990 939 a method for optimally determining an ophthalmic lens for a wearer having an astigmatism prescription. This paper proposes to choose a target lens and to use a ray tracing method and to minimize the difference between residual astigmatism and astigmatism of the target lens.
  • Residual astigmatism is defined in this document as the difference in amplitude and in axis between the prescribed astigmatism and the astigmatism generated by the lens.
  • This method allows a better adaptation of the lenses to the astigmatic carriers, avoiding the optical aberrations induced by the addition of a toric surface.
  • the calculation is made in a reference linked to the eye, which allows to take into account the torsional effect of the eye when the wearer looks in an eccentric direction.
  • the implementation of such a method assumes the knowledge of the multifocal aspherical surface of the lens.
  • the aspherical surface may not be known. This is particularly the case when the prescription laboratory is finishing, that is to say the final machining of a semi-finished glass from a manufacturer not a partner or competitor of the laboratory. Indeed, to prevent the determination of an aspherical surface, it is known from the patent WO-A-2007/017766 a means of coding the surface.
  • the method described above can not be implemented and the astigmatism induced by the toric prescription is not then corrected.
  • the invention more particularly proposes a method for determining an aspherization sheet intended for an ophthalmic lens for a wearer to whom astigmatism and power have been prescribed, comprising the steps of:
  • a target dummy lens having: a front surface being the generic surface, and
  • the target dummy lens defining optical targets for each direction of view
  • the current dummy lens being initially an initial hypothetical test lens having: a front surface being the generic surface, and
  • a rear surface being a second simple surface, optimizing the current dummy lens by modulating the rear surface to achieve the optical targets of the target dummy lens for each viewing direction;
  • the method for determining an aspherization layer according to the invention may furthermore comprise one or more of the following characteristics:
  • the optical targets of the dummy target lens are defined under the standard port conditions.
  • the current dummy lens is positioned under standard port conditions during optimization.
  • the current dummy lens is positioned under custom port conditions during optimization.
  • the first single surface is such that the target dummy lens has:
  • a value of the prescribed astigmatism at the substantially zero reference point and the second simple surface is such that the initial hypothetical test lens has: a value of the average power at a reference point substantially equal to the prescribed power, and
  • the first simple surface is such that the target dummy lens has: a mean power value at a reference point substantially equal to the prescribed power, and
  • the method according to the invention may furthermore comprise one or more of the following characteristics: a step of providing glass index and base values for the target dummy lens and the initial dummy test lens.
  • the step of supplying glass index and base values is carried out by the provision of a semi-finished glass.
  • the optical targets of the dummy target lens are selected from targets of power, astigmatism, resulting astigmatism, prismatic deflection, distortion or a combination thereof.
  • the first simple surface and the second simple surface are chosen from a torus or a sphere.
  • the ophthalmic lens is a progressive lens, the reference point being the control point in far vision.
  • the invention also relates to a method of determining a lens for a wearer to whom astigmatism and power have been prescribed comprising the steps of:
  • the rear surface having a surface obtained by the sum of the complex aspherization layer obtained by the method for determining an aspherization layer and a simple surface such that the value of the power at the reference point is equal to at the prescribed power and the value of the astigmatism at the reference point is equal to the prescribed astigmatism.
  • the method for determining an aspherization layer according to the invention may furthermore comprise one or more of the following characteristics:
  • the semi-finished glass provided is a progressive lens, the chosen generic surface having the same addition as the semi-finished glass.
  • the semi-finished glass provided is a progressive lens, the chosen generic surface having the same progression length as the semi-finished glass.
  • FIG. 2 is a flowchart of an exemplary method for determining an aspherization sheet
  • FIG. 3 is a flowchart of an exemplary method for determining an ophthalmic lens
  • FIGS. 4-5 graphical representations of surface characteristics, average sphere and cylinder respectively, of the front surface of a semi-finished glass used in an example of implementation of the method
  • FIGS. 6-7 graphical representations of the surface characteristics, mean sphere and cylinder respectively, of the generic surface used in an example of implementation of the method;
  • FIGS. 8-9 graphical representations of the surface characteristics, average sphere and cylinder respectively, of the aspherization layer obtained according to an example of implementation of the method
  • FIGS. 10-12 graphical representations of the optical characteristics of a lens obtained according to an example of implementation of the method
  • Figures 13-15 graphical representations of the optical characteristics of a lens of the prior art
  • FIGS. 16-17 graphical representations of the surface characteristics, average sphere and cylinder respectively, of the front surface of a semi-finished glass used in an exemplary implementation of the method
  • FIGS. 18-19 graphical representations of the surface characteristics, mean sphere and cylinder respectively, of the generic surface used in another embodiment of the method
  • FIGS. 20-21 graphical representations of the surface characteristics, mean sphere and cylinder respectively, of the aspherization layer obtained according to another embodiment of the method
  • FIGS. 22-24 graphical representations of the optical characteristics of a lens obtained according to another example of implementation of the method
  • FIGS. 25-27 graphical representations of the optical characteristics of a lens of the prior art
  • FIGS. 28-29 graphical representations of the surface characteristics, mean sphere and cylinder respectively, of the front surface of a semifinished glass used in an exemplary implementation of the method
  • - Figures 30-31 graphical representations of the surface characteristics, average sphere and cylinder respectively, of the generic surface used in another example of implementation of the method
  • FIGS. 32-33 graphical representations of the surface characteristics, average sphere and cylinder respectively, of the aspherization layer obtained according to another embodiment of the method
  • FIGS. 34-36 graphical representations of the optical characteristics of a lens obtained according to another example of implementation of the method
  • - Figures 37-39 graphical representations of the optical characteristics of a lens of the prior art
  • FIGS. 40-41 graphical representations of the surface characteristics, average sphere and cylinder respectively, of the front surface of a semi-finished glass used in an exemplary implementation of the method
  • FIGS. 42-43 graphical representations of the surface characteristics, mean sphere and cylinder respectively, of the generic surface used in another example of implementation of the method
  • FIGS. 44-45 graphical representations of the surface characteristics, mean sphere and cylinder respectively, of the aspherization layer obtained according to another embodiment of the method
  • FIGS. 46-48 graphical representations of the optical characteristics of a lens obtained according to another example of implementation of the method
  • Figures 49-51 graphical representations of the optical characteristics of a lens of the prior art
  • FIGS. 52-53 graphical representations of the surface characteristics, average sphere and cylinder respectively, of the front surface of a semifinished glass used in an exemplary implementation of the method;
  • FIGS. 54-55 graphical representations of the surface characteristics, mean sphere and cylinder respectively, of the generic surface used in another embodiment of the method
  • FIGS. 56-57 graphical representations of the surface characteristics, average sphere and cylinder, respectively, of the aspherization layer obtained according to another embodiment of the method
  • - Figures 58-60 graphical representations of the optical characteristics of a lens obtained according to another example of implementation of the method
  • FIGS. 64-65 graphical representations of the surface characteristics, average sphere and cylinder respectively, of the front surface of a semi-finished glass used in an example of implementation of the method
  • FIGS. 66-67 graphical representations of the surface characteristics, mean sphere and cylinder respectively, of the generic surface used in another example of implementation of the method
  • FIGS. 68-69 graphical representations of the surface characteristics, mean sphere and cylinder respectively, of the aspherization layer obtained according to another embodiment of the method
  • - Figures 70-72 graphical representations of the optical characteristics of a lens obtained according to another example of implementation of the method.
  • the invention relates to a method for determining an aspherical web for an ophthalmic lens for a wearer to whom power and astigmatism have been prescribed.
  • a tablecloth is defined as a fictional surface characterized at all points by its altitude.
  • An aspherization web is here defined as a complex web determined by optimizing the optical performance of a finished glass consisting of the aspherical front surface of the semi-finished glass and the rear surface resulting from the combination of the aspherization layer and a prescription tablecloth.
  • the prescription tablecloth, spherical or toric makes it possible to adapt the lens to the ametropia of the user.
  • the sheet of aspherization In the initial state before optimization of the lens, the sheet of aspherization is flat and therefore the prescription layer is integrally the prescription surface.
  • the addition of a sheet of aspherization to the prescription tablecloth makes it possible to improve glasses made from semi-finished materials whose aspherical surface is unknown. In particular, aberrations induced by the prescription of astigmatism or aberrations related to specific wearing conditions are decreased.
  • the invention proposes to determine an aspherization sheet from a virtual semi-finished glass whose geometry of the aspherical surface is known and to add the sheet thus obtained to the prescription sheet to form the rear surface of the glass. whose aspheric front surface is unknown.
  • the method is particularly well suited for use in prescription laboratories that finish semi-finished lenses.
  • the solution applies not only to progressive multifocal lenses, as in the examples of Figures 4 to 27 and 40 to 51 below, but also to unifocal lenses, as in the example of Figures 28 to 39 and 52 to 75 below. It is also possible to use the method with multifocal lenses, such as bifocal lenses or trifocal lenses.
  • a reference point is defined.
  • the reference point may correspond to the far vision control point.
  • the reference point is defined as a point where the prescription is made. Such a point can then be the geometric center of the lens.
  • the determination method applies in particular to a progressive lens. It is interesting to use the determination method for a progressive lens because multifocal lenses pose a particular problem for the astigmatic wearer.
  • the astigmatism seen by the wearer can be considered as the result of three components: the local cylinder of the progressive surface, characterized by its amplitude (or modulus) and its axis.
  • the cylinder (amplitude and axis) presented by the prescription surface allowing in particular to reach the prescription at the control point .
  • the oblique astigmatism generated by the oblicity of the rays on the surfaces constituting the lens.
  • the determination method also applies to a lens optimized for particular wearing conditions.
  • the unknown aspherical surface is carried by the front surface.
  • the aspherical surface could also be carried by the back surface.
  • an average sphere D can be defined by the following formula:
  • R 1 and R 2 are the maximum and minimum radii of curvature expressed in meters, and n is the index of the material constituting the lens.
  • a cylinder C can also be defined by the formula:
  • the corresponding optical magnitudes namely power and astigmatism are defined.
  • Figure 1 shows a diagram of an optical system eye and lens in top view, and shows the definitions used in the following description.
  • Q the center of rotation of the eye
  • the axis QT 'shown in the dotted line is the horizontal axis passing through the center of rotation of the eye and extending in front of the wearer - in other words, the axis QT' corresponds to the primary direction of gaze.
  • This axis cuts on the front surface, a point of the lens called mounting cross, which is materialized on the lenses to allow their positioning by an optician.
  • the mounting cross is usually 4 mm above the geometric center of the front surface. Let the point O, point of intersection of the rear surface and of this axis QT '.
  • a sphere of vertices, of center Q ', and of radius q' which is tangent to the rear surface of the lens at a point on the horizontal axis.
  • a value of the radius q 'of 25.5 mm corresponds to a current value and provides satisfactory results when wearing the lenses.
  • a given direction of gaze - shown in full lines in Figure 1 - corresponds to a position of the eye in rotation about Q 'and at a point J of the sphere of the vertices; the angle ⁇ is the angle formed between the axis QT 'and the projection of the line Q'J on the plane horizontal containing the axis QT '; this angle appears in the diagram of FIG. 1.
  • the angle ⁇ is the angle formed between the axis Q 1 F 'and the projection of the line Q'J on the vertical plane containing the axis Q 1 F'.
  • a given direction of gaze thus corresponds to a point J of the sphere of vertices or to a pair ( ⁇ , ⁇ ).
  • the image of a point of the object space, in a direction of gaze, and at a given object distance, is formed between two points S and T corresponding to minimum and maximum focal distances, which would be sagittal focal distances and tangential in the case of surfaces of revolution.
  • the image of a point of the object space at infinity is formed at the point F '.
  • the distance D is the focal length of the eye-lens system.
  • An ergorama is called a function associating with each direction of the gaze the usual distance from the object point. Typically, in far vision in the primary direction of gaze, the object point is infinite. In near vision, in a direction substantially corresponding to an angle ⁇ of the order of 35 ° and at an angle ⁇ of the order of 5 °, the object distance is of the order of 30 to 50 cm.
  • FR-A-2 753 805 US-A-6 318 859.
  • This document describes an ergorama, its definition and its modeling process. A particular ergorama is to take only points to infinity. For the process of the invention, it is possible to consider points at infinity or not.
  • the ergorama can also be a function of the wearer's ametropia.
  • This definition corresponds to the astigmatism of the ray beam created by the lens.
  • the definition provides, in the primary direction of gaze, the classic value of astigmatism.
  • optical power and the astigmatism of the lens under the conditions of the wearing, which can be calculated as explained in B. Bourdoncle and others, Ray tracing through progressive ophthalmic lenses, 1990 International Lens Design Conference, DT Moore ed., Proc. Soc. Photo. Opt. Instrum. Eng.
  • standard wearing conditions means the position of the lens relative to the eye of the average wearer, defined in particular by the pantoscopic angle, the glass-eye distance, the curve. Other definitions could also be used.
  • the definitions presented above have the advantage of being defined simply, and can be easily calculated using a ray tracing program, for a given lens.
  • the optical power and the astigmatism can be calculated so that the prescription can be reached at the control point either for a wearer wearing his glasses in the conditions of the worn or for the lensometer.
  • the method of the invention aims to determine an aspherical sheet for an ophthalmic lens for a wearer to whom power and astigmatism have been prescribed.
  • the ophthalmologist or the optician usually note the prescription of each eye in the form of a triplet (SPH sphere, CYL cylinder, axis AX) in a given convention, either called "positive cylinder” or "negative cylinder".
  • the prescribed power is named P and is equal to SPH.
  • the prescribed astigmatism is called A.
  • Its module is CYL and its axis is AX.
  • the average power prescribed to the wearer is then equal SPH + CYL / 2.
  • the ophthalmologist (or the optician) can also measure the wearer specific wearing conditions and in particular the glass-eye distance, the pantoscopic angle and the curve of the chosen frame.
  • the method may relate to both an astigmatic carrier having a zero power requirement and a non-zero power requirement.
  • the process can also apply for a non-astigmatic wearer but whose conditions of wearing the mount are particular.
  • special wearing conditions when the values of pantoscopic angle, curvature and glass-eye distance are different from the average values defined by the manufacturer. Typically, the average pantoscopic angle is 8 °, the curve is 0 ° and the glass-eye distance 25.5 mm (standard wearing conditions).
  • Some carriers may have a morphology and / or choose a mount that leads to values different from these averages. We then speak of particular or personalized wearing conditions.
  • FIG. 2 illustrates a flowchart of an exemplary implementation of the method for determining the aspherization layer.
  • the method may include a step of providing glass index and base values. This provides additional information on the wearer's needs. The method thus makes it possible to obtain an aspherization layer that is better adapted to the needs of the wearer.
  • Step 15 can be accomplished by providing a semi-finished glass.
  • a semi-finished glass is a glass of which only a surface is machined.
  • manufacturers of multifocal ophthalmic lenses generally manufacture a family of semi-finished lenses.
  • the index and basic information relating to the semifinished is thus easily known. These are usually information provided by the manufacturer for each of its products.
  • step 15 the prescription of the ophthalmologist, the data P, A, the addition Add if applicable and the wearing conditions as well as the index and the base are known. Only the prescription and the wearing conditions are known if the process is implemented without step 15.
  • the determination method comprises a step 10 of selecting a generic surface S G -
  • the surface S G has known sphere and cylinder values at each point.
  • the surface S G can in particular be represented by an equation giving the altitude of the surface at each point.
  • a generic surface can thus be any surface.
  • the generic surface S G is chosen to be best suited to the product to be machined based on the known data. For example, suppose that the progression length defined as the distance between the mounting cross and the near-vision control point is short. In such a case, the selected generic surface S G also has a short progression length, the progression length can be different.
  • the semifinished lens provided is a progressive lens, it is advantageous for the chosen generic surface S G to have the same progression length as the semi-finished lens in order to improve the results. obtained by the process.
  • the chosen generic surface S G can have the same addition as the semi-finished glass provided.
  • the surface S G may be adapted in the base and the index of the semi-finished glass if they are known.
  • the determination method also includes a step 20 of creating a target dummy lens.
  • the target dummy lens is called Lc in the sequel.
  • the lens Lc comprises a front surface, a rear surface and a reference point as defined above.
  • the front surface of the lens Lc is the generic surface S G.
  • the rear surface of the lens Lc is a simple surface called S 2 .
  • the simple surface may be a sphere or a torus.
  • a simple surface can be easily calculated.
  • the simple surface S 2 can be chosen in different ways.
  • the reference point can be defined as the control point in far vision.
  • the target dummy lens Lc thus has a rear surface S 2 shaped so that the target lens responds to a target prescription which would include a power Pc equal to P + A / 2 and no astigmatism.
  • Such a choice of the simple surface S 2 can in particular be used when the prescription of astigmatism is not zero.
  • the dummy target lens Lc of the examples of Figures 4 to 39 and 64 to 75 below is defined as well.
  • the simple surface S 2 can also be chosen such that the power Pc and the astigmatism
  • the reference point can be defined as the control point in far vision.
  • the target dummy lens Lc thus has a shaped rear surface such that the target lens responds to a target prescription that would have a power equal to P and an astigmatism equal to A.
  • a choice of the simple surface S 2 can in particular be used when it is desired to take into account the wearing conditions of the lens.
  • the dummy target lens Lc of the examples of Figures 40 to 63 below is defined as well.
  • the target dummy lens Lc furthermore has the value of the index and the value of based.
  • the target lens L c defines optical targets for each direction of gaze.
  • Optical targets may include targets of power, astigmatism (or resulting astigmatism), prismatic deflection, distortion or a combination thereof.
  • the astigmatism for a set of viewing directions, as defined above is simulated for the lens Lc, using a ray tracing program. , in the situation of the worn, and from the values of proximity given by the ergorama.
  • the target lens can then be virtually placed under standard port conditions.
  • a current dummy lens Lp is created.
  • the current dummy lens is a lens whose rear surface is flexible.
  • the current fictitious lens Lp originally chosen is an initial hypothetical test lens.
  • the initial hypothetical test lens is denoted L 1 .
  • the initial test lens Li comprises a front surface, a rear surface and a reference point as defined above.
  • the front surface of the original dummy lens is the generic surface S G -
  • the rear surface S 4 of the initial trial dummy lens Li is a simple surface such as a sphere or a torus.
  • the relations (5) and (6) mean that the value of the average power at the control point in far vision is equal to the prescribed mean power P and the value of the Astigmatism at the checkpoint in far vision is equal to the prescribed astigmatism A.
  • the initial test lens Li thus has a rear surface S 4 shaped so that the initial lens responds to a prescription that would include a power of P and an astigmatism of A.
  • the initial hypothetical test lens Li also has the value of the index and the basic value.
  • the current dummy lens obtained at the end of step 30 has a front surface surface S G and a shaped rear surface such that the current dummy lens responds to a prescription which would include a power of P and an astigmatism of A.
  • This rear face can be decomposed into two fictitious plies, the first N F1 having the geometry of the rear surface S 4 above determined and allowing the current imaginary lens to meet the prescription, the second ply N F2 being a flat surface.
  • the rear surface is then defined as the sum in altitude of the two plies N F1 and N F2 -
  • Step 40 is the optical optimization of the current dummy lens Lp.
  • the rear surface of the current dummy lens Lp is modulated to achieve the optical defect targets of the target lens Lc for each viewing direction. More particularly, the web N F2 of the rear face of the current lens is optimized.
  • the goal of the optimization program is to get as close as possible to the target lens in terms of optical characteristics. This can be done by considering a cost function, representative of the differences in optical criteria between the lens to be optimized and the target lens, defined as follows. For a set of points of the lens or directions of gaze, indexed by a variable i, we consider the function of merit written in the form: where: P 1 is a weighting of the poifit i;
  • -Vy is the value of the jth type of parameter at point i;
  • Cy is the target value of the jth type of parameter at the point i;
  • Weighting P 1 of points i makes it possible to assign a weight that is more or less important to the various regions of the lens. For example, it is preferable to provide a large weighting in the center of the glass, and to reduce the weighting with the distance from the meridian.
  • V is measured for point i by a ray tracing program, using the definitions wearer power and astigmatism aberration given above, from the local value provided by the ergorama.
  • V 1I is the carrier power value measured at the point i and V 12 is the astigmatism aberration value measured at the point i.
  • the values C 1 are the target values: in the example, C 1 I is the average power value of the target dummy lens Lc determined in step 20 and C 12 is the astigmatism value, at point i of the Lc lens.
  • Wij is the weighting of the jth type of parameter at the point i.
  • a target is defined, and a cost function representative of the deviations of the optical characteristics of a lens with respect to this target.
  • a cost function is obviously positive and must be minimized during the optimization process.
  • a starting lens as described in step 30 of the method and a calculation method making it possible to decrease by iterations the value of the cost function.
  • DLS depreciated least squares method
  • an optimized lens is obtained after iterations of the optimization program.
  • the cost function defined above, and such a starting lens it suffices to carry out a dozen iterations to arrive in most cases to a lens having satisfactory optical performance.
  • the positioning in which the current dummy lens Lp is optimized can vary.
  • the current dummy lens Lp can be set under standard port conditions during optimization. This is particularly the case of Figures 4 to 39 below.
  • the current dummy lens L F can also be positioned under custom port conditions during optimization as in Figures 40-75 below. This makes it possible to adapt the lens to the particular wearing conditions of each individual.
  • the method for determining the aspherization layer also comprises a step
  • the sheet N corresponds to N F2 .
  • Such a method uses only the prescription given to the wearer and possibly Custom wearing conditions, base and index of semi-finished glass. The method therefore makes it possible to obtain an N sheet of aspherization without knowing precisely the aspherized surface of the semi-finished glass.
  • the sheet N of aspherization obtained according to the asperisation process can in particular be used in a method for determining an ophthalmic lens.
  • FIG. 3 illustrates a flowchart of an exemplary implementation of such a determination method.
  • the method of determining the lens comprises a step 100 of providing a semi-finished glass.
  • Semi-finished glass has a front surface whose characteristics may not be known. This is particularly the case if the semi-finished glass comes from a manufacturer not a partner or competitor of the laboratory.
  • the method also includes a step 110 of determining the ophthalmic lens.
  • the ophthalmic lens is intended for a wearer to whom power and astigmatism have been prescribed. With the prescription of the carrier, the supply of the semi-finished glass and possibly the personalized wearing conditions, it is possible to implement the method of determining an aspherization sheet as described above.
  • the steps described in relation to FIG. 2 correspond to step 120 of FIG. 3; an aspherizing web N is thus obtained in step 130.
  • the lens has a front surface whose geometry corresponds to the front surface of the semi-finished glass.
  • the ophthalmic lens further comprises a surface rear surface S 5 . In step 140, the surface S 5 is obtained by the sum of the previously obtained n-surfactant complex web N and a simple surface T.
  • the simple surface T is a torus.
  • the simple surface T used is such that the value of the power at the reference point is equal to the prescribed power and the value of the astigmatism at the reference point is equal to the prescribed astigmatism.
  • the simple surface T used allows to meet the prescription of the wearer.
  • the rear surface of the ophthalmic lens is defined by the sum of a first conventional sheet T corresponding to the prescription and a sheet of aspherization N.
  • the sum of these two combined sheets allows to obtain the equation of the back surface to be machined.
  • the equation of the rear surface to be machined is thus obtained independently of the aspherical web of the front surface of the semi-finished glass.
  • the equation of the back surface depends only on the prescription, the index and the base and possibly the personalized wearing conditions.
  • the method is applicable in prescription laboratories which, from semi-finished glasses of any kind, obtain lenses having the characteristics of the prescription.
  • the rear surface S 5 thus obtained can be realized with existing direct machining devices.
  • the aspherization sheet thus makes it possible to improve the optical performance of the glasses obtained from semi-finished glasses whose complex surface is unknown.
  • aspherization web reduces the resulting astigmatism.
  • the aspherization web also reduces aberrations due to custom wearing conditions.
  • the method therefore makes it possible to obtain an N sheet of aspherization without knowing precisely the aspherized surface of the semi-finished glass.
  • the lenses obtained by the method have the additional advantage of compensating for the resulting astigmatism.
  • the lenses obtained by the method have the advantage of offsetting the optical defects introduced by these wearing conditions.
  • the wearing conditions of the multifocal lens for this prescription are standard wearing conditions.
  • a semi-finished glass whose front surface is unknown is provided.
  • the index of semi-finished glass is known or measured. It is worth 1,665.
  • the base of the semi-finished glass is known and is worth 4 diopters.
  • Figures 4 to 5 show representations of the surface characteristics of the front surface of the semi-finished glass.
  • Figure 4 shows the average isosphere lines of the front surface of the lens; the axes are graduated in mm;
  • Figure 5 shows the isocylinder lines, with the same axes.
  • Isosphere lines are the lines formed by the projections in the plane tangent to the progressive surface at O points of the surface having an average sphere of the same value.
  • the determination method is implemented without taking into account the front surface of the semi-finished glass.
  • the front surface of the semi-finished glass is unknown.
  • a generic surface is chosen.
  • FIGS. 6 and 7 show graphical representations of the surface characteristics of the generic surface, with the same conventions as FIGS. 4 to 5.
  • the comparison of FIGS. 4 and 6 on the one hand and 5 and 7 on the other hand clearly show that the generic surface chosen is not the front surface of the semi-finished glass. This illustrates that the process is carried out independently of the front surface of the semi-finished glass.
  • FIGS 8 and 9 show graphical representations of the surface characteristics of the aspherization web, with the same conventions as Figures 4 to 5.
  • the equation of the back surface of the multifocal ophthalmic lens can then be obtained at step 110 of the method.
  • the lens can then be obtained by machining the back surface of the semi-finished glass provided.
  • FIGS. 10 to 15 show graphical representations of the optical characteristics of a lens obtained according to the method of the invention;
  • Figure 10 shows the power along the meridian, with the definition of power given above.
  • the abscissae are graduated in diopters, and the ordinates give the direction of gaze;
  • the solid line shows the power, and the lines interrupted the quantities 1 / JT and 1 / JS defined in FIG. 1, for object distances corresponding to an ergorama representative of the distances of the object points in each direction of the gaze and simulating an object space way.
  • FIG. 10 thus gives access to the lack of power and astigmatism along the meridian.
  • FIG. 11 is a graphical representation of lines of equal power, i.e., formed lines of points having an identical power value.
  • the axes of abscissas and ordinates respectively give angles ⁇ and ⁇ .
  • FIG. 11 thus makes it possible to display a power failure map.
  • Figure 12 shows, with the same axes, the resulting lines of equal astigmatism.
  • Figure 12 is thus a graphical representation of the astigmatism defect.
  • Figures 13 to 15 show graphical representations of the optical characteristics of a lens of the prior art.
  • the lens of the prior art is a lens in which the rear surface carries a simple torus and the front surface is the front surface of the semi-finished glass.
  • Figures 13 to 15 show graphical representations similar to those of Figures 10 to 12, with the same conventions.
  • the wearing conditions of the multifocal lens for this prescription are standard wearing conditions.
  • a semi-finished glass is provided.
  • the index of semi-finished glass is known or measured. It is worth 1,665.
  • the base of the semi-finished glass is known and is worth 7.5 diopters. We seek to determine the back surface of the unifocal lens to meet the previous prescription.
  • FIGS. 16 and 17 show graphical representations of the surface characteristics of the front surface of semifinished glass, with the same conventions as FIGS. 4 to 5.
  • the determination method is implemented without taking into account the front surface of the glass Half finished. For the determination method, the front surface of the semi-finished glass is unknown.
  • step 10 of the method a generic surface is chosen.
  • Figures 18 and 19 show graphical representations of the surface characteristics of the generic surface, with the same conventions as Figures 4 to 5.
  • FIGS. 16 and 18 on the one hand and 17 and 19 on the other hand clearly show that the generic surface chosen is not the front surface of the semi-finished glass. This illustrates that the process is carried out independently of the front surface of the semi-finished glass.
  • FIGS. 20 and 21 show graphical representations of the surface characteristics of the aspherization web, with the same conventions as above.
  • the equation of the back surface of the multifocal ophthalmic lens can then be obtained at step 110 of the method.
  • the lens can then be obtained by machining the back surface of the semi-finished glass provided.
  • the optical characteristics presented next in FIGS. 22 to 27 were obtained by calculation.
  • Figures 22 to 24 show graphical representations of the optical characteristics of a lens obtained according to the method of the invention.
  • Figures 22 at 24 show graphical representations similar to those of Figures 10 to 12, with the same conventions.
  • Figures 25 to 27 show graphical representations of the optical characteristics of a lens of the prior art.
  • the lens of the prior art is a lens in which the rear surface carries a torus and the front surface is the front surface of the semifinished glass.
  • Figures 25 to 27 show graphical representations similar to those of Figures 13 to 15, with the same conventions.
  • the comparison of the results shows that the astigmatism is reduced along the meridian.
  • the lines of iso-astigmatism of the lens obtained by the method of the invention are more prominent in far vision and near vision than those of the lens of the prior art.
  • a semi-finished glass is provided.
  • the index of semi-finished glass is known or measured. It is worth 1,591.
  • the base of the semi-finished glass is known and is worth 4 diopters.
  • a semi-finished glass In order to be able to make comparisons on the lens once finished, a semi-finished glass is used whose front surface is known.
  • Figures 28 and 29 show graphical representations of the surface characteristics of the front surface of the semifinished glass, with the same conventions as before.
  • the determination method is implemented without taking into account the front surface of the semi-finished glass. For the determination method, the front surface of the semi-finished glass is unknown.
  • a generic surface is chosen.
  • Figures 30 and 31 show graphical representations of the surface characteristics of the generic surface, with the same conventions as before.
  • the generic surface chosen in the case of Example 3 is a sphere, the value of the sphere is constant and the value of the cylinder is zero.
  • FIGS. 28 and 30 on the one hand and 29 and 31 on the other hand clearly show that the generic surface chosen is not the front surface of the semi-finished glass. This illustrates that the process is carried out independently of the front surface of the semi-finished glass.
  • FIGS. 32 and 33 show graphical representations of the surface characteristics of the aspherization web, with the same conventions as above.
  • the equation of the rear surface of the unifocal ophthalmic lens can then be obtained at step 110 of the method.
  • the lens can then be obtained by machining the back surface of the semi-finished glass provided.
  • the optical characteristics presented next in FIGS. 34 to 39 were obtained by calculation.
  • Figures 34 to 36 show graphical representations of the optical characteristics of a lens obtained according to the method of the invention.
  • Figures 34 to 36 show graphical representations similar to those of Figures 13 to 15, with the same conventions.
  • Figures 37 to 39 show graphical representations of the optical characteristics of a lens of the prior art.
  • the lens of the prior art is a lens in which the rear surface carries a simple torus and the front surface is the front surface of the semi-finished glass.
  • Figures 37 to 39 show graphical representations similar to those of Figures 10 to 12, with the same conventions.
  • the comparison of FIGS. 34 to 39 shows that, in power, the fields are more unobstructed and that the lens obtained by the process of the invention has lower gradients.
  • a power gradient is the rate of change of power per unit of direction of gaze.
  • the isoastigmatism lines are more symmetrical for the lens obtained by the process.
  • the wearing conditions of the multifocal lens for this prescription are customized wearing conditions:
  • a semi-finished glass is provided.
  • the index of semi-finished glass is known or measured. It is worth 1,665.
  • the base of the semi-finished glass is known and is worth 5.25 diopters.
  • a semi-finished glass is used whose front surface is known.
  • Figures 40 and 41 show graphical representations of the surface characteristics of the front surface of semifinished glass, with the same conventions as Figures 4 to 5.
  • the determination method is implemented without taking into account the front surface of the semi-finished glass.
  • the front surface of the semi-finished glass is unknown.
  • FIGS. 42 and 43 show graphic representations of the surface characteristics of the generic surface, with the same conventions as FIGS. 4 to 5.
  • FIGS. 40 and 42 on the one hand and 41 and 43 on the other hand clearly show that the generic surface chosen is not the front surface of the semi-finished glass. This illustrates that the process is carried out independently of the front surface of the semi-finished glass.
  • step 50 an aspherization sheet is obtained.
  • Figures 44 and 45 show graphical representations of the surface characteristics of the aspherization web, with the same conventions as above.
  • the equation of the back surface of the multifocal ophthalmic lens can then be obtained at step 110 of the method.
  • the lens can then be obtained by machining the back surface of the semi-finished glass provided.
  • FIGS. 46 to 51 The optical characteristics presented next in FIGS. 46 to 51 were obtained by calculation.
  • Figures 46 to 48 show graphical representations of the optical characteristics of a lens obtained according to the method of the invention.
  • Figures 46 to 48 show graphical representations similar to those of Figures 10 to 12, with the same conventions.
  • Figures 49 to 51 show graphical representations of the optical characteristics of a lens of the prior art.
  • the lens of the prior art is a lens in which the rear surface carries a sphere and the front surface is the front surface of the semi-finished glass.
  • Figures 49 to 51 show graphical representations similar to those of Figures 13 to 15, with the same conventions.
  • FIGS. 46 to 51 shows that, in power, the fields are more open and that the lens obtained by the process of the invention has lower gradients. Moreover, in the case of the lens obtained by the method of the invention, the comparison of the results with shows that the astigmatism is reduced along the meridian. In addition, the iso-astigmatism lines of the lens obtained by the method of the invention (FIG. 48) are more prominent in far vision and near vision than those of the lens of the prior art (FIG. 51). .
  • Example 5 The case of a unifocal lens is now considered.
  • the wearing conditions of the unifocal lens for this prescription are customized wearing conditions:
  • a semi-finished glass is provided.
  • the index of semi-finished glass is known or measured. It is worth 1,591.
  • the base of the semi-finished glass is known and is worth 4 diopters.
  • a semi-finished glass is used whose front surface is known.
  • Figures 52 and 53 show graphical representations of the surface characteristics of the front surface of the semifinished glass, with the same conventions as Figures 4 to 5.
  • the determination method is implemented without taking into account the front surface of the semi-finished glass.
  • the front surface of the semi-finished glass is unknown.
  • FIGS. 54 and 55 show graphical representations of the surface characteristics of the generic surface, with the same conventions as FIGS. 4 to 5.
  • FIGS. 52 and 54 on the one hand and 53 and 55 on the other hand clearly show that the generic surface chosen is not the front surface of the semi-finished glass. This illustrates that the process is carried out independently of the front surface of the semi-finished glass.
  • an aspherization sheet is obtained.
  • Figures 56 and 57 show graphical representations of the surface characteristics of the aspherization layer, with the same conventions as above.
  • the equation of the back surface of the multifocal ophthalmic lens can then be obtained at step 110 of the method.
  • the lens can then be obtained by machining the back surface of the semi-finished glass provided.
  • FIGS. 58 to 63 The optical characteristics presented next in FIGS. 58 to 63 were obtained by calculation.
  • Figures 58 to 60 show graphical representations of the optical characteristics of a lens obtained according to the method of the invention.
  • Figures 58 to 60 show graphical representations similar to those of Figures 10 to 12, with the same conventions.
  • Figures 61 to 63 show graphical representations of the optical characteristics of a lens of the prior art.
  • the lens of the prior art is a lens in which the rear surface carries a sphere and the front surface is the front surface of the semi-finished glass.
  • Figures 61 to 63 show graphical representations similar to those of Figures 13 to 15, with the same conventions.
  • FIGS. 58 to 63 show that, in power, the fields are more unobstructed. Moreover, in the case of the lens obtained by the method of the invention, the comparison of the results with shows that the astigmatism is reduced along the meridian.
  • Example 6 it is sought to obtain a unifocal lens for the following prescription:
  • the wearing conditions of the unifocal lens for this prescription are customized wearing conditions:
  • a semi-finished glass is provided.
  • the index of semi-finished glass is known or measured. It is worth
  • the base of the semi-finished glass is known and is worth 4 diopters. We seek to determine the back surface of the unifocal lens to meet the previous prescription.
  • a semi-finished glass is used whose front surface is known.
  • Figures 64 and 65 show graphical representations of the surface characteristics of the front surface of semifinished glass, with the same conventions as Figures 4 to 5.
  • the determination method is implemented without taking into account the front surface of the semi-finished glass. For the determination method, the front surface of the semi-finished glass is unknown.
  • FIG. 66 and 67 show graphical representations of the surface characteristics of the generic surface, with the same conventions as Figures 4 to 5.
  • FIGS. 64 and 66 on the one hand and 65 and 67 on the other hand clearly show that the generic surface chosen is not the front surface of the semi-finished glass. This illustrates that the process is carried out independently of the front surface of the semi-finished glass.
  • an aspherization sheet is obtained.
  • Figures 68 and 69 show graphical representations of the surface characteristics of the aspherization web, with the same conventions as before.
  • the equation of the back surface of the multifocal ophthalmic lens can then be obtained at step 110 of the method.
  • the lens can then be obtained by machining the back surface of the semi-finished glass provided.
  • FIGS. 70 to 75 The optical characteristics presented next in FIGS. 70 to 75 were obtained by calculation.
  • Figures 70 to 72 show graphical representations of the optical characteristics of a lens obtained according to the method of the invention.
  • Figures 70 to 72 show graphical representations similar to those of Figures 10 to 12, with the same conventions.
  • Figures 73 to 75 show graphical representations of the optical characteristics of a lens of the prior art.
  • the lens of the prior art is a lens in which the rear surface carries a torus and the front surface is the front surface of the semifinished glass.
  • Figures 73 to 75 show graphical representations similar to those of Figures 13 to 15, with the same conventions.
  • FIGS. 70 to 75 show that, in power, the fields are more unobstructed and that the lens obtained by the process of the invention has lower gradients. Moreover, in the case of the lens obtained by the method of the invention, the comparison of the results with shows that the astigmatism is reduced along the meridian. In addition, the iso-astigmatism lines of the lens obtained by the method of the invention (FIG. 72) are more unobstructed than those of the lens of the prior art (FIG. 75).
  • the method of the invention has thus made it possible to optimize an ophthalmic lens having controlled optical defects even when the front surface of the semi-finished glass is not known, and in particular in the case of astigmatic prescriptions or specific wearing conditions. . This results in improved comfort for the wearer when the lens is machined in a laboratory competing with the manufacturer.

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Abstract

L'invention se rapporte à un procédé de détermination d'une nappe d'asphérisation destinée à une lentille ophtalmique pour un porteur auquel une puissance et un astigmatisme ont été prescrits. Le procédé peut être appliqué indifféremment pour une lentille unifocale ou multifocale. L'invention s'étend en outre au procédé de détermination d'une lentille ophtalmique à partir d'une nappe d'asphérisation obtenue par le procédé. L'invention permet d'améliorer les performances optiques des verres obtenus à partir de verres semi-finis dont la surface complexe est inconnue.

Description

PROCEDE DE DETERMINATION D'UNE NAPPE D 'ASPHERIS ATION DESTINEE A UNE LENTILLE OPHTALMIQUE
La présente invention concerne un procédé de détermination d'une nappe d'asphérisation destinée à une lentille ophtalmique pour un porteur auquel une puissance et un astigmatisme ont été prescrits. Le procédé peut être appliqué indifféremment pour une lentille unifocale ou multifocale. L'invention s'étend en outre au procédé de détermination d'une lentille ophtalmique à partir d'une nappe d'asphérisation obtenue par le procédé.
Il peut être prescrit à un porteur une correction en puissance, positive ou négative. Pour les porteurs presbytes, la valeur de la correction de puissance est différente en vision de loin et en vision de près, du fait des difficultés d'accommodation en vision de près. La prescription est alors composée d'une valeur de puissance en vision de loin et d'une addition représentative de l'incrément de puissance entre la vision de loin et la vision de près. Les lentilles ophtalmiques qui compensent la presbytie sont des lentilles multifocales, les plus adaptées étant les lentilles multifocales progressives.
Les lentilles ophtalmiques multifocales progressives sont maintenant bien connues. De telles lentilles sont utilisées pour compenser la presbytie et permettent au porteur des lunettes d'observer des objets dans une large gamme de distances, sans avoir à retirer ses lunettes. Les lentilles multifocales comportent typiquement une zone de vision de loin, située dans le haut de la lentille, une zone de vision de près, située dans le bas de la lentille, une zone intermédiaire reliant la zone de vision de près et la zone de vision de loin, ainsi qu'une méridienne principale de progression traversant ces trois zones.
Le document FR-A-2 699 294 décrit dans son préambule les différents éléments d'une telle lentille ophtalmique multifocale progressive, ainsi que les travaux menés par la demanderesse pour améliorer le confort des porteurs de telles lentilles. On se référera à ce document pour plus de précisions sur ces différents points.
La demanderesse a aussi proposé, par exemple dans les brevets US-A-5 270 745 ou US- A-5 272 495 de faire varier la méridienne, et notamment son décentrement en un point de contrôle de la vision de près, en fonction de l'addition et de l'amétropie. La demanderesse a encore proposé, pour mieux satisfaire les besoins visuels des presbytes et améliorer le confort des lentilles multifocales progressives, diverses améliorations (FR-A-2 683 642, FR-A-2 699 294, FR-A-2 704 327).
Habituellement, les lentilles multifocales progressives comportent une surface multifocale asphérique, par exemple la surface opposée au porteur des lunettes, et une surface sphérique ou torique, dite surface de prescription. Cette surface sphérique ou torique permet d'adapter la lentille à l'amétropie de l'utilisateur, de sorte qu'une lentille multifocale n'est généralement définie que par sa surface asphérique. Comme il est bien connu, une telle surface asphérique est généralement définie par l'altitude de tous ses points. On utilise aussi les paramètres constitués par les courbures minimales et maximales en chaque point, ou plus couramment leur demi-somme et leur différence. Cette demi-somme et la valeur absolue de cette différence multipliées par un facteur n-1, n étant l'indice de réfraction du matériau de la lentille, sont appelées sphère moyenne et cylindre.
On définit des familles de lentilles multifocales progressives, chaque lentille d'une famille étant caractérisée par une addition, qui correspond à la variation de puissance entre la zone de vision de loin et la zone de vision de près. Plus précisément, l'addition, notée Add, correspond à la variation de puissance entre un point L de la zone de vision de loin et un point P de la zone de vision de près, qui sont appelés respectivement point de contrôle en vision de loin et point de contrôle en vision de près, et qui représentent les points d'intersection du regard et de la surface de la lentille pour une vision à l'infini et pour une vision de lecture. Dans une même famille de lentilles, l'addition varie d'une lentille à l'autre de la famille entre une valeur d'addition minimale et une valeur d'addition maximale. Habituellement, les valeurs minimale et maximale d'addition sont respectivement de 0.75 dioptrie et 3.5 dioptries, et l'addition varie de 0.25 dioptrie en 0.25 dioptrie d'une lentille à l'autre de la famille.
Des lentilles de même addition diffèrent en un point de référence par la valeur de la sphère moyenne, appelée aussi base, mesurée sur la face opposée à l'œil. On peut par exemple choisir de mesurer la base au point L de contrôle en vision de loin. Pour des lentilles multifocales progressives, on définit ainsi par le choix d'un couple
(addition, base) un ensemble ou jeu de faces multifocales asphériques. Habituellement, on peut ainsi définir 5 valeurs de bases et 12 valeurs d'additions, soient soixante faces multifocales. Pour chaque couple (addition, base), une lentille communément appelée « semi- fini » dont l'addition est apportée par la surface asphérique par la variation de courbure entre la zone de vision de loin et la zone de vision de près peut être réalisée. Une telle lentille présente suffisamment de matière pour que le fabricant puisse y tailler la surface opposée à la surface asphérique qui permet d'obtenir la lentille de prescription souhaitée.
Il est connu de maîtriser la performance optique du verre fini pour chaque base pour un verre unifocal, ou pour un couple (base, addition) pour un verre multifocal, en optimisant la surface asphérique du « semi-fini » de façon à ce que le verre fini issu du verre « semi-fini » présente des performances optiques :
- optimales dans des conditions de port standards choisies par le fabricant pour une prescription de puissance donnée, correspondant généralement à une prescription non astigmate c'est-à-dire qui présente un astigmatisme nul. - non optimales, mais améliorées par rapport aux performances optiques obtenues avec un verre semi-fini non optimisé dans le cas d'une autre prescription ou de conditions de port spécifiques. En effet, dans le cas de conditions de port particulières, le verre présentera des défauts de puissance et d'astigmatisme non maîtrisés.
De telles aberrations sur les lentilles ophtalmiques multifocales peuvent aussi se présenter pour les prescriptions toriques destinées à des porteurs astigmates. La prescription en matière ophtalmique peut en effet comprendre en plus de la prescription de puissance une prescription d'astigmatisme. Une telle prescription est effectuée par l'ophtalmologiste sous la forme d'un couple formé d'une valeur d'axe (en degrés) et d'une valeur d'amplitude (en dioptries). La valeur d'amplitude représente la différence entre les puissances minimales et maximales dans une direction donnée qui permettent de corriger le défaut visuel d'un porteur. Selon la convention choisie, l'axe représente l'orientation d'une des deux puissances par rapport à un axe de référence et dans un sens de rotation convenu. En pratique, l'axe de référence est horizontal et le sens de rotation est le sens trigonométrique direct pour chaque œil, lorsque l'on regarde le porteur. Une valeur d'axe de +45° représente donc un axe orienté obliquement, qui lorsque l'on regarde le porteur, s'étend du quadrant situé en haut à droite jusqu'au quadrant situé en bas à gauche. Une telle prescription d'astigmatisme est mesurée sur le porteur regardant en vision de loin. On utilise le terme astigmatisme pour désigner le couple (amplitude, angle); bien qu'il s'agisse d'un abus de langage, on utilise aussi parfois ce terme pour désigner l'amplitude de l'astigmatisme. Le contexte permet à l'homme du métier de comprendre quelle acception est entendue. Il est aussi connu de l'homme de métier que la prescription en puissance et astigmatisme d'un porteur sont usuellement désignés et notés sous les termes de sphère, de cylindre et d'axe.
Les lentilles ophtalmiques corrigeant la prescription d'astigmatisme d'un porteur peuvent être constituées de surfaces sphéro-cylindriques. En terme géométrique, on définit le cylindre par une valeur d'amplitude et une valeur d'axe. L'amplitude représente la différence absolue 1/Ri - 1/R2 entre les courbures principales (multipliée par (n-1)); la valeur d'axe représente l'orientation des courbures principales dans un repère de référence, généralement lié à la surface, et dans un sens de rotation convenu.
Dans de tels cas de prescriptions toriques, le tore appliqué sur la surface opposée à la surface asphérique induit des aberrations optiques de défaut de puissance et d'astigmatisme résultant (ou résiduel). Ces aberrations optiques ont pour origine d'une part la combinaison non maîtrisée entre les aberrations de surface de la face avant asphérique et le tore de prescription, et d'autre part, les effets optiques liés à Publicité des rayons dans le champ.
L'homme de l'art sait compenser ces défauts. Par exemple, WO-A-98/12590 décrit une méthode de détermination par optimisation d'un jeu de lentilles ophtalmiques multifocales. Ce document propose de définir le jeu de lentilles en considérant les caractéristiques optiques des lentilles et notamment la puissance et l'astigmatisme oblique, dans les conditions du porté. La lentille est optimisée par tracé de rayons, à partir d'un ergorama associant à chaque direction du regard dans les conditions du porté un point objet visé
II est aussi connu du document EP-A-O 990 939 un procédé de détermination par optimisation d'une lentille ophtalmique pour un porteur ayant une prescription d'astigmatisme. Ce document propose de choisir une lentille cible et d'utiliser une méthode de tracé de rayons et de minimiser la différence entre l'astigmatisme résiduel et l'astigmatisme de la lentille cible.
L'astigmatisme résiduel est défini dans ce document comme l'écart en amplitude et en axe entre l'astigmatisme prescrit et l'astigmatisme généré par la lentille. Ce procédé permet une meilleure adaptation des lentilles aux porteurs astigmates, en évitant les aberrations optiques induites par l'ajout d'une surface torique. Le calcul s'effectue dans un repère lié à l'œil, ce qui permet de tenir compte de l'effet de torsion de l'œil lorsque le porteur regarde dans une direction excentrée.
Cependant, la mise en œuvre d'un tel procédé suppose la connaissance de la surface asphérique multifocale de la lentille. Or, la surface asphérique peut ne pas être connue. C'est notamment le cas lorsque le laboratoire de prescription effectue la finition c'est-à-dire l'usinage final d'un verre semi-fini provenant d'un fabricant non partenaire ou concurrent du laboratoire. En effet, pour empêcher la détermination d'une surface asphérique, il est connu du brevet WO-A-2007/017766 un moyen de codage de la surface. Le procédé décrit précédemment ne peut pas être mis en œuvre et l'astigmatisme induit par la prescription torique n'est alors pas corrigé.
Il existe donc un besoin pour améliorer les performances optiques des verres obtenus à partir de verres semi-finis dont la surface asphérique est inconnue, notamment dans le cas de prescriptions toriques ou de conditions de port personnalisées.
L'invention propose plus particulièrement un procédé de détermination d'une nappe d'asphérisation destinée à une lentille ophtalmique pour un porteur auquel un astigmatisme et une puissance ont été prescrits, comprenant les étapes de :
- choix d'une surface générique présentant des valeurs de sphère et de cylindre connues en chaque point ;
- création d'une lentille fictive cible ayant : - une surface avant étant la surface générique, et
- une surface arrière étant une première surface simple, la lentille fictive cible définissant des cibles optiques pour chaque direction du regard ;
- création d'une lentille fictive courante, la lentille fictive courante étant initialement une lentille fictive initiale d'essai ayant : - une surface avant étant la surface générique, et
- une surface arrière étant une deuxième surface simple, - optimisation de la lentille fictive courante en modulant la surface arrière pour atteindre les cibles optiques de la lentille fictive cible pour chaque direction du regard ;
- détermination d'une nappe complexe d'asphérisation correspondant à la surface arrière de la lentille fictive courante optimisée à laquelle est soustraite la surface arrière de la lentille fictive d'essai initiale.
Selon les modes de réalisation, le procédé de détermination d'une nappe d'asphérisation selon l'invention peut comprendre en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- les cibles optiques de la lentille fictive de cible sont définies dans les conditions de port standard. - la lentille fictive courante est positionnée dans des conditions de port standard lors de l'optimisation.
- la lentille fictive courante est positionnée dans des conditions de port personnalisées lors de l'optimisation.
Selon le mode de réalisation, la première surface simple est telle que la lentille fictive cible présente :
- une valeur de puissance moyenne en un point de référence sensiblement égale à la somme de la puissance prescrite et de la moitié de l'astigmatisme prescrit, et
- une valeur de l'astigmatisme prescrit au point de référence sensiblement nulle et la deuxième surface simple est telle que la lentille fictive initiale d'essai présente : - une valeur de la puissance moyenne en un point de référence sensiblement égale à la puissance prescrite, et
- une valeur d'astigmatisme au point de référence égale à l'astigmatisme prescrit. Selon le mode de réalisation, la première surface simple est telle que la lentille fictive cible présente : - une valeur de puissance moyenne en un point de référence sensiblement égale à la puissance prescrite, et
- une valeur d'astigmatisme au point de référence sensiblement égale à l'astigmatisme prescrit; et dans lequel la deuxième surface simple est telle que la lentille fictive initiale d'essai présente :
- une valeur de puissance moyenne en un point de référence sensiblement égale à la puissance prescrite, et
- une valeur d'astigmatisme au point de référence sensiblement égale à l'astigmatisme prescrit. Selon les modes de réalisation, le procédé selon l'invention peut comprendre en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - une étape de fourniture de valeurs d'indice de verre et de base, pour la lentille fictive cible et la lentille fictive initiale d'essai.
- l'étape de fourniture de valeurs d'indice de verre et de base est réalisée par la fourniture d'un verre semi-fini. - les cibles optiques de la lentille fictive de cible sont choisies parmi des cibles de puissance, d'astigmatisme, d'astigmatisme résultant, de déviation prismatique, de distorsion ou une combinaison de celles-ci.
- la première surface simple et la deuxième surface simple sont choisies parmi un tore ou une sphère. - la lentille ophtalmique est une lentille progressive, le point de référence étant le point de contrôle en vision de loin.
L'invention concerne aussi un procédé de détermination d'une lentille pour un porteur auquel un astigmatisme et une puissance ont été prescrits comprenant les étapes de :
- fourniture d'un verre semi-fini, - la détermination d'une lentille ayant :
- la surface avant du verre semi-fini, et
- la surface arrière présentant une surface obtenue par la somme de la nappe complexe d'asphérisation obtenue par le procédé de détermination d'une nappe d'asphérisation et d'une surface simple telle que la valeur de la puissance au point de référence soit égale à la puissance prescrite et la valeur de l'astigmatisme au point de référence soit égale à l'astigmatisme prescrit.
Selon les modes de réalisation, le procédé de détermination d'une nappe d'asphérisation selon l'invention peut comprendre en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le verre semi-fini fourni est une lentille progressive, la surface générique choisie présentant la même addition que le verre semi-fini.
- le verre semi-fini fourni est une lentille progressive, la surface générique choisie présentant la même longueur de progression que le verre semi-fini.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent :
- figure 1, un schéma d'un système optique œil et lentille en vue de dessus; figure 2, un organigramme d'un exemple de procédé de détermination d'une nappe d'asphérisation; figure 3, un organigramme d'un exemple de procédé de détermination d'une lentille ophtalmique ; - figures 4-5, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la surface avant d'un verre semi-fini utilisé dans un exemple de mise en œuvre du procédé; figures 6-7, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la surface générique utilisée dans un exemple de mise en œuvre du procédé ;
- figures 8-9, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la nappe d'asphérisation obtenue selon un exemple de mise en œuvre du procédé ; - figures 10-12, des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille obtenue selon un exemple de mise en œuvre du procédé ; figures 13-15, des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille de l'art antérieur ; figures 16-17, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la surface avant d'un verre semi- fini utilisé dans un exemple de mise en œuvre du procédé;
- figures 18-19, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la surface générique utilisée dans un autre exemple de mise en œuvre du procédé ; - figures 20-21, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la nappe d'asphérisation obtenue selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé ;
- figures 22-24, des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille obtenue selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé ; - figures 25-27, des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille de l'art antérieur ;
- figures 28-29, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la surface avant d'un verre semi- fini utilisé dans un exemple de mise en œuvre du procédé; - figures 30-31, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la surface générique utilisée dans un autre exemple de mise en œuvre du procédé ;
- figures 32-33, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la nappe d'asphérisation obtenue selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé ; figures 34-36, des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille obtenue selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé ; - figures 37-39, des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille de l'art antérieur ;
- figures 40-41, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la surface avant d'un verre semi- fini utilisé dans un exemple de mise en œuvre du procédé; figures 42-43, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la surface générique utilisée dans un autre exemple de mise en œuvre du procédé ;
- figures 44-45, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la nappe d'asphérisation obtenue selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé ; figures 46-48, des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille obtenue selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé ; figures 49-51, des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille de l'art antérieur ; figures 52-53, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la surface avant d'un verre semi- fini utilisé dans un exemple de mise en œuvre du procédé;
- figures 54-55, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la surface générique utilisée dans un autre exemple de mise en œuvre du procédé ; figures 56-57, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la nappe d'asphérisation obtenue selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé ; - figures 58-60, des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille obtenue selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé ;
- figures 61-63, des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille de l'art antérieur ;
- figures 64-65, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la surface avant d'un verre semi- fini utilisé dans un exemple de mise en œuvre du procédé; figures 66-67, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la surface générique utilisée dans un autre exemple de mise en œuvre du procédé ; - figures 68-69, des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques, sphère moyenne et cylindre respectivement, de la nappe d'asphérisation obtenue selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé ; - figures 70-72, des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille obtenue selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé ; et
- figures 73-75, des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille de l'art antérieur. L'invention se rapporte à un procédé de détermination d'une nappe d'asphérisation destinée à une lentille ophtalmique pour un porteur auquel une puissance et un astigmatisme ont été prescrits. Une nappe est définie comme une surface fictive caractérisée en tout point par son altitude. Une nappe d'asphérisation est ici définie comme une nappe complexe déterminée par optimisation des performances optiques d'un verre fini constitué de la surface avant asphérique du verre semi-fini et de la surface arrière issue de la combinaison de la nappe d'asphérisation et d'une nappe de prescription. La nappe de prescription, sphérique ou torique, permet d'adapter la lentille à l'amétropie de l'utilisateur. A l'état initial avant optimisation de la lentille, la nappe d'asphérisation est plane et donc la nappe de prescription constitue intégralement la surface de prescription. L'ajout d'une nappe d'asphérisation à la nappe de prescription permet d'améliorer les verres réalisés à partir de semi-finis dont la surface asphérique est inconnue. En particulier, les aberrations induites par la prescription d'astigmatisme ou les aberrations liées à des conditions de port spécifique sont diminuées.
L'invention propose de déterminer une nappe d'asphérisation à partir d'un verre semi- fini virtuel dont la géométrie de la surface asphérique est connue et d'ajouter la nappe ainsi obtenue à la nappe de prescription pour former la surface arrière du verre dont la surface avant asphérique est inconnue. Le procédé est notamment bien adapté pour la mise en œuvre dans des laboratoires de prescription réalisant la finition de lentilles semi-finies.
La solution s'applique non seulement à des lentilles progressives multifocales, comme dans les exemples des figures 4 à 27 et 40 à 51 ci-dessous, mais aussi à des lentilles unifocales, comme dans l'exemple des figures 28 à 39 et 52 à 75 ci-dessous. Il est également possible d'utiliser la méthode avec les lentilles multifocales, telles que les lentilles bifocales ou trifocales.
Pour chaque type de lentille, un point de référence est défini. Dans le cas d'une lentille progressive, le point de référence peut correspondre au point de contrôle en vision de loin. Dans le cas d'une lentille unifocale, le point de référence est défini comme un point où la prescription est réalisée. Un tel point peut alors être le centre géométrique de la lentille.
Le procédé de détermination s'applique en particulier à une lentille progressive. Il est intéressant d'utiliser le procédé de détermination pour une lentille progressive parce que les lentilles multifocales posent un problème particulier pour le porteur astigmate. L'astigmatisme vu par le porteur peut être considéré comme la résultante de trois composantes : - le cylindre local de la surface progressive, caractérisé par son amplitude (ou module) et son axe.
- le cylindre (amplitude et axe) présentée par la surface de prescription permettant notamment d'atteindre la prescription au niveau du point de contrôle.; - l'astigmatisme oblique généré par l'oblicité des rayons sur les surfaces constituant la lentille.
Le procédé de détermination s'applique aussi à une lentille optimisée pour des conditions de port particulières.
Dans la suite, à titre d'exemple, la surface asphérique inconnue est portée par la surface avant. La surface asphérique pourrait aussi être portée par la surface arrière.
De façon connue en soi, en tout point d'une surface asphérique, une sphère moyenne D peut être définie par la formule suivante:
Figure imgf000012_0001
où Ri et R2 sont les rayons de courbure maximal et minimal exprimés en mètres, et n l'indice du matériau constituant la lentille.
Un cylindre C peut aussi être défini par la formule:
Figure imgf000012_0002
Pour une lentille donnée, et par exemple pour une lentille multifocale, les grandeurs optiques correspondantes, à savoir une puissance et un astigmatisme sont définies.
La figure 1 montre un schéma d'un système optique oeil et lentille en vue de dessus, et montre les définitions utilisées dans la suite de la description. On appelle Q' le centre de rotation de l'oeil; l'axe QT' représenté sur la figure en traits mixtes est l'axe horizontal passant par le centre de rotation de l'œil et s'étendant devant le porteur - autrement dit l'axe QT' correspond à la direction primaire du regard. Cet axe coupe, sur la surface avant, un point de la lentille appelé croix de montage, qui est matérialisé sur les lentilles pour permettre leur positionnement par un opticien. La croix de montage est généralement située 4 mm au-dessus du centre géométrique de la surface avant. Soit le point O, point d'intersection de la surface arrière et de cet axe QT'. On définit une sphère des sommets, de centre Q', et de rayon q', qui est tangente à la surface arrière de la lentille en un point de l'axe horizontal. A titre d'exemple, une valeur du rayon q' de 25,5 mm correspond à une valeur courante et fournit des résultats satisfaisants lors du porté des lentilles. Une direction donnée du regard - représentée en traits pleins sur la figure 1 - correspond à une position de l'œil en rotation autour de Q' et à un point J de la sphère des sommets; l'angle α est l'angle formé entre l'axe QT' et la projection de la droite Q'J sur le plan horizontal contenant l'axe QT'; cet angle apparaît sur le schéma de la figure 1. L'angle β est l'angle formé entre l'axe Q1F' et la projection de la droite Q'J sur le plan vertical contenant l'axe Q1F'. Une direction donnée du regard correspond donc à un point J de la sphère des sommets ou à un couple (α, β). L'image d'un point de l'espace objet, dans une direction du regard, et à une distance objet donnée, se forme entre deux points S et T correspondant à des distances focales minimale et maximale, qui seraient des distances focales sagittale et tangentielle dans le cas de surfaces de révolution. Sur l'axe optique, l'image d'un point de l'espace objet à l'infini se forme au point F'. La distance D est la focale du système oeil- lentille. On appelle ergorama une fonction associant à chaque direction du regard la distance habituelle du point objet. Typiquement, en vision de loin suivant la direction primaire du regard, le point objet est à l'infini. En vision de près, suivant une direction correspondant sensiblement à un angle α de l'ordre de 35° et à un angle β de l'ordre de 5°, la distance objet est de l'ordre de 30 à 50 cm. Pour plus de détails sur une définition possible d'un ergorama, on pourra consulter FR- A-2 753 805 (US-A-6 318 859). Ce document décrit un ergorama, sa définition et son procédé de modélisation. Un ergorama particulier consiste à ne prendre que des points à l'infini. Pour le procédé de l'invention, on peut considérer des points à l'infini ou non. L'ergorama peut aussi être fonction de l'amétropie du porteur.
A l'aide de ces éléments, on peut définir une puissance et un astigmatisme, dans chaque direction du regard. Pour une direction du regard (α, β), on considère un point M objet à une distance objet donnée par l'ergorama. Dans l'espace objet, on définit, pour le point M sur le rayon lumineux correspondant, une proximité objet PO comme l'inverse de la distance MJ entre le point M et le point J de la sphère des sommets:
PO = 1/MJ Ceci permet un calcul de la proximité objet dans le cadre d'une approximation lentille mince en tout point de la sphère des sommets, qui est utilisée pour la détermination de l'ergorama. Pour une lentille réelle, on peut à l'aide d'un programme de tracé de rayons considérer la proximité objet comme l'inverse de la distance entre le point objet et la surface avant de la lentille, sur le rayon correspondant. Toujours pour la même direction du regard (α,β), l'image d'un point M ayant une proximité objet donnée se forme entre deux points S et T correspondant respectivement à des distances focales minimale et maximale (qui seraient des distances focales sagittale et tangentielle dans le cas de surfaces de révolution). On appelle proximité image du point M, la quantité:
21 JT JS Par analogie avec le cas de la lentille mince, on définit ainsi, dans une direction donnée du regard et pour une proximité objet donnée, i.e. pour un point de l'espace objet sur le rayon lumineux correspondant, une puissance optique comme la somme de la proximité image et de la proximité objet.
MJ 2 ^JT JS J
Avec les mêmes notations, on définit dans chaque direction du regard et pour une proximité objet donnée, une aberration d'astigmatisme AA comme
Figure imgf000014_0001
Cette définition correspond à l'astigmatisme du faisceau de rayons créé par la lentille. On remarque que la définition fournit, dans la direction primaire du regard, la valeur classique de l'astigmatisme.
On obtient ainsi des définitions possibles selon l'invention de la puissance optique et de l'astigmatisme de la lentille, dans les conditions du porté, qui peuvent être calculés comme expliqué dans B. Bourdoncle et autres, Ray tracing through progressive ophthalmic lenses, 1990 International Lens Design Conférence, D. T. Moore éd., Proc. Soc. Photo. Opt. Instrum. Eng. On entend par conditions de port standard la position de la lentille par rapport à l'oeil du porteur moyen, définie notamment par l'angle pantoscopique, la distance verre-oeil, le galbe. On pourrait aussi utiliser d'autres définitions. Les définitions présentées ci-dessus présentent l'avantage d'être définies simplement, et de pouvoir être calculées facilement à l'aide d'un programme de tracé de rayons, pour une lentille donnée. Dans toute la suite, la puissance optique et l'astigmatisme peuvent être calculés de telle sorte que la prescription puisse être atteinte au niveau du point de contrôle soit pour un porteur portant ses verres dans les conditions du porté soit pour le frontofocomètre.
Le procédé de l'invention vise à la détermination d'une nappe d'asphérisation destinée à une lentille ophtalmique pour un porteur auquel une puissance et un astigmatisme ont été prescrits. L'ophtalmologiste ou l'opticien notent usuellement la prescription de chaque œil sous la forme d'un triplet (sphère SPH, cylindre CYL , axe AXE) dans une convention donnée, soit dite « cylindre positif », soit « cylindre négatif ». La puissance prescrite est nommée P et vaut SPH. L'astigmatisme prescrit est appelée A. Son module est CYL et son axe est AXE. La puissance moyenne prescrite au porteur est alors égale SPH + CYL/2. L'ophtalmologiste (ou l'opticien) peut aussi mesurer les conditions de port de monture spécifiques au porteur et notamment la distance verre-œil, l'angle pantoscopique et le galbe de la monture choisie.
Le procédé peut concerner aussi bien un porteur astigmate ayant une prescription de puissance nulle qu'une prescription de puissance non nulle. Le procédé peut aussi s'appliquer pour un porteur non astigmate mais dont les conditions de port de la monture sont particulières. On parle de « conditions de port particulières » lorsque les valeurs d'angle pantoscopique, de galbe et de distance verre-œil sont différentes de valeurs moyennes définies par le fabricant. Typiquement, l'angle pantoscopique moyen est 8°, le galbe est 0° et la distance verre-œil 25,5 mm (conditions de port standard). Certains porteurs peuvent présenter une morphologie et/ou choisir une monture qui conduit à des valeurs différentes de ces moyennes. On parle alors de conditions de port particulières ou personnalisées.
La figure 2 illustre un organigramme d'un exemple de mise en œuvre du procédé de détermination de la nappe d'asphérisation. Le procédé peut comprendre une étape 15 de fourniture de valeurs d'indice de verre et de base. Cela permet de disposer d'informations supplémentaires sur les besoins du porteur. Le procédé permet ainsi d'obtenir une nappe d'asphérisation mieux adaptée aux besoins du porteur.
L'étape 15 peut être réalisée par la fourniture d'un verre semi-fini. Un verre semi-fini est un verre dont seule une surface est usinée. En particulier, les fabricants de lentilles ophtalmiques multifocales fabriquent généralement une famille de verres semi-finis. Ainsi, dans un premier temps, seule la surface des verres de la même famille est usinée sur une surface ; puis la surface opposée est usinée ultérieurement selon une forme sphérique ou torique avec des courbures appropriées à chaque porteur de lunettes selon les prescriptions d'un ophtalmologiste. Les informations d'indice et de base relatives au semi-fini sont ainsi facilement connues. Ce sont généralement des informations renseignées par le fabricant pour chacun de ses produits.
A la fin de l'étape 15, la prescription de l'ophtalmologiste, soit les données P, A, l'addition Add s'il y a lieu et les conditions de port ainsi que l'indice et la base sont connus. Seule la prescription et les conditions de port sont connues si le procédé est mis en œuvre sans l'étape 15.
Le procédé de détermination comprend une étape 10 de choix d'une surface générique SG- La surface SG présente des valeurs de sphère et cylindre connues en chaque point. La surface SG peut notamment être représentée par une équation donnant l'altitude de la surface en chaque point. Une surface générique peut ainsi être toute surface. La surface générique SG est choisie pour être la mieux adaptée au produit à usiner compte tenu des données connues. Par exemple, supposons que la longueur de progression définie comme la distance entre la croix de montage et le point de contrôle en vision de près soit courte. Dans un tel cas, la surface générique SG sélectionnée présente également une longueur de progression courte, la longueur de progression pouvant être différente. En particulier, lorsque le verre semi-fini fourni est une lentille progressive, il est avantageux que la surface générique SG choisie présente la même longueur de progression que le verre semi-fini afin d'améliorer les résultats obtenus par le procédé. Pour la même raison, la surface générique SG choisie peut présenter la même addition que le verre semi-fini fourni. De plus, la surface SG peut être adaptée dans la base et l'indice du verre semi-fini si ils sont connus.
Le procédé de détermination comporte également une étape 20 de création d'une lentille fictive cible. La lentille fictive cible est appelée Lc dans la suite. La lentille Lc comporte une surface avant, une surface arrière et un point de référence tel que défini précédemment. La surface avant de la lentille Lc est la surface générique SG . La surface arrière de la lentille Lc est une surface simple appelée S2. A titre d'exemple, la surface simple peut être une sphère ou un tore. Une surface simple peut être aisément calculée. La surface simple S2 peut être choisie de différentes manières. La surface simple S2 peut notamment être telle que la puissance Pc et l'astigmatisme Ac de la lentille fictive cible au point de référence sont sensiblement égales respectivement à la somme de la puissance prescrite et de la moitié de l'astigmatisme prescrit et à un astigmatisme nul. Cela est illustré par les relations mathématiques (1) et (2) suivantes : Pc = P+A/2 = SPH+C YL/2 ( 1 )
Ac = O (2)
Dans le cas particulier d'une lentille fictive cible Lc progressive, le point de référence peut être défini comme le point de contrôle en vision de loin.
La lentille fictive cible Lc a ainsi une surface arrière S2 conformée de telle sorte que la lentille cible réponde à une prescription cible qui comporterait une puissance Pc égale à P+A/2 et pas d'astigmatisme.
Un tel choix de la surface simple S2 peut notamment être utilisé lorsque la prescription d'astigmatisme n'est pas nulle. La lentille fictive de cible Lc des exemples des figures 4 à 39 et 64 à 75 ci-dessous est définie ainsi. La surface simple S2 peut aussi être choisie telle que la puissance Pc et l'astigmatisme
Ac de la lentille fictive cible au point de référence sont sensiblement égales respectivement à la puissance prescrite P et à l'astigmatisme A prescrit. Cela est illustré par les relations mathématiques (3) et (4) suivantes :
Pc= P = SPH (3) Ac = A = CYL (4)
Dans le cas particulier d'une lentille fictive cible Lc progressive, le point de référence peut être défini comme le point de contrôle en vision de loin.
La lentille fictive cible Lc a ainsi une surface arrière conformée de telle sorte que la lentille cible réponde à une prescription cible qui comporterait une puissance égale à P et un astigmatisme égal à A. Un tel choix de la surface simple S2 peut notamment être utilisé lorsque l'on souhaite tenir compte des conditions de port de la lentille. La lentille fictive de cible Lc des exemples des figures 40 à 63 ci-dessous est définie ainsi.
Lorsque le procédé mis en œuvre comporte une étape 15 de fourniture de valeur d'indice et de valeur de base selon l'exemple de la figure 2, la lentille fictive de cible Lc a en outre la valeur de l'indice et la valeur de base.
La lentille cible Lc définit des cibles optiques pour chaque direction du regard. Les cibles optiques peuvent notamment être des cibles de puissance, d'astigmatisme (ou astigmatisme résultant), de déviation prismatique, de distorsion ou une combinaison de celles- ci. Par exemple, dans le cas d'une cible d'astigmatisme, on simule pour la lentille Lc, à l'aide d'un programme de tracé de rayons, l'astigmatisme pour un ensemble de directions de regard, tel que définie plus haut, dans la situation du porté, et à partir des valeurs de proximité données par l'ergorama. La lentille cible peut alors être virtuellement placée dans les conditions de port standard. A l'étape 30 du procédé de détermination, une lentille fictive courante Lp est créée. La lentille fictive courante est une lentille dont la surface arrière est modulable.
La lentille fictive courante Lp initialement choisie est une lentille fictive initiale d'essai. La lentille fictive initiale d'essai est notée L1. La lentille initiale d'essai Li comporte une surface avant, une surface arrière et un point de référence tel que défini précédemment. La surface avant de la lentille fictive initiale est la surface générique SG- La surface arrière S4 de la lentille fictive initiale d'essai Li est une surface simple comme une sphère ou un tore. La surface simple S4 est telle que la puissance Pi et l'astigmatisme Ai de la lentille initiale d'essai Li au point de référence sont sensiblement égales respectivement à la puissance prescrite et à l'astigmatisme prescrit. Cela est traduit par les relations (5) et (6) suivantes : Pi= P = SPH (5)
Figure imgf000017_0001
Dans le cas particulier d'une lentille Li progressive, les relations (5) et (6) signifient que la valeur de la puissance moyenne au point de contrôle en vision de loin est égale à la puissance moyenne prescrite P et la valeur de l'astigmatisme au point de contrôle en vision de loin est égale à l'astigmatisme prescrit A.
La lentille initiale d'essai Li a ainsi une surface arrière S4 conformée de telle sorte que la lentille initiale réponde à une prescription qui comporterait une puissance de P et un astigmatisme de A.
Lorsque le procédé mis en œuvre comporte une étape 15 de fourniture de valeur d'indice et de valeur de base comme l'exemple de la figure 2, la lentille fictive initiale d'essai Li a en outre la valeur de l'indice et la valeur de base. La lentille fictive courante obtenue à la fin de l'étape 30 comporte une surface avant de surface SG et une surface arrière conformée de telle sorte que la lentille fictive courante réponde à une prescription qui comporterait une puissance de P et un astigmatisme de A. Cette face arrière peut être décomposée en deux nappes fictives, la première NF1 ayant la géométrie de la surface arrière S4 ci-dessus déterminée et permettant à la lentille fictive courante répondre à la prescription, la deuxième nappe NF2 étant une surface plane. La surface arrière est alors définie comme la somme en altitude des deux nappes NF1 et NF2-
Le procédé comporte également l'étape 40. L'étape 40 est l'optimisation optique de la lentille fictive courante Lp. La surface arrière de la lentille fictive courante Lp est modulée pour atteindre les cibles de défauts optiques de la lentille cible Lc pour chaque direction du regard. Plus particulièrement, on optimise la nappe NF2 de la face arrière de la lentille courante.
Le but du programme d'optimisation, en partant d'une lentille à optimiser, est de s'approcher autant que possible de la lentille cible en terme de caractéristiques optiques. On peut pour cela considérer une fonction coût, représentative des écarts de critères optiques entre la lentille à optimiser et la lentille cible, définie comme suit. Pour un ensemble de points de la lentille ou de directions du regard, indicés par une variable i, on considère la fonction de mérite écrite sous la forme:
Figure imgf000018_0001
où : - P1 est une pondération du poifit i;
-Vy est la valeur du j-ième type de paramètre au point i;
- Cy est la valeur cible du j-ième type de paramètre au point i;
- Wy est la pondération du j-ième type de paramètre au point i.
On peut par exemple parvenir à des résultats appropriés en considérant un ensemble de 1000 points, répartis le long de la méridienne (100 points) et sur le reste de la lentille.
On peut fixer j à 2, et utiliser des paramètres qui sont la puissance porteur et l'astigmatisme résultant, comme expliqué plus haut.
La pondération P1 des points i permet d'affecter un poids plus ou moins important aux diverses régions de la lentille. Il est par exemple préférable de prévoir une pondération importante au centre du verre, et de diminuer la pondération avec l'éloignement par rapport à la méridienne.
La valeur Vy est mesurée pour le point i par un programme de tracé de rayons, en utilisant les définitions de puissance porteur et d'aberration d'astigmatisme données plus haut, à partir de la valeur de proximité fournie par l'ergorama. V1I est la valeur de puissance porteur mesurée au point i et V12 est la valeur d'aberration d'astigmatisme mesurée au point i.
Plus précisément, on peut procéder comme suit. Dans la direction (α,β) du point i, on construit par un programme de tracé de rayons le rayon issu du centre de rotation de l'oeil, qui traverse la surface arrière de la lentille, la lentille, puis la surface avant et débouche dans l'espace objet. On considère ensuite le point objet situé sur le rayon ainsi tracé à une distance de la surface avant du verre égale à l'inverse de la proximité objet donnée par l'ergorama pour la direction (α,β). A partir de ce point objet, on trace une pluralité de rayons, par exemple trois, vers la lentille, pour reconstruire les points J et T de la figure 1; on procède ainsi à une évaluation exacte de l'image obtenue d'un point objet donné. On calcule ainsi la proximité image et l'astigmatisme V12. A partir de l'ergorama et de la proximité image calculée, on détermine la puissance moyenne V1I dans la direction (α,β).
Les valeurs C1, sont les valeurs cibles: dans l'exemple, C1I est la valeur de puissance moyenne de la lentille fictive cible Lc déterminée à l'étape 20 et C12 est la valeur d'astigmatisme, au point i de la lentille Lc.
Wij est la pondération du j-ième type de paramètre au point i. On peut ainsi privilégier, pour un point donné, la puissance ou l'astigmatisme.
On définit donc de cette façon, une cible, et une fonction coût représentative des écarts des caractéristiques optiques d'une lentille par rapport à cette cible. Une telle fonction coût est évidemment positive et doit être minimisée au cours du processus d'optimisation.
Pour procéder à l'optimisation, il suffit alors de choisir une lentille de départ comme décrit à l'étape 30 du procédé et une méthode de calcul permettant de faire diminuer par itérations la valeur de la fonction coût. On peut avantageusement utiliser comme méthode de calcul une méthode des moindres carrés amortis (DLS), ou encore toute autre méthode d'optimisation connue en soi.
On arrive ainsi, pour une prescription donnée et, pour une addition donnée dans le cas d'une lentille progressive, à une lentille optimisée, après itérations du programme d'optimisation. En utilisant une méthode des moindres carrés amortis, la fonction coût définie plus haut, et une telle lentille de départ, il suffit de procéder à une dizaine d'itérations pour arriver dans la plupart des cas à une lentille présentant de performances optiques satisfaisantes.
Le positionnement dans lequel la lentille fictive courante Lp est optimisée peut varier. La lentille fictive courante Lp peut être positionné dans des conditions de port standard lors de l'optimisation. C'est notamment le cas des figures 4 à 39 ci-dessous. La lentille fictive courante LF peut également être positionnée dans des conditions de port personnalisées lors de l'optimisation comme dans les figures 40 à 75 ci-dessous. Cela permet d'adapter la lentille aux conditions de port particulières de chaque individu.
A l'issue de l'étape 40, une lentille courante optimisée est ainsi obtenue Le procédé de détermination de la nappe d'asphérisation comprend en outre une étape
50 de détermination d'une nappe N complexe d'asphérisation. La nappe N correspond à NF2. Un tel procédé utilise seulement la prescription donnée au porteur et éventuellement des conditions de port personnalisées, la base et l'indice du verre semi-fini. Le procédé permet donc d'obtenir une nappe N complexe d'asphérisation sans connaître avec précision la surface asphérisée du verre semi-fini.
Ainsi, la nappe N d'asphérisation obtenue selon le procédé d'asphérisation peut notamment être utilisée dans un procédé de détermination d'une lentille ophtalmique.
La figure 3 illustre un organigramme d'un exemple de mise en œuvre d'un tel procédé de détermination. Le procédé de détermination de la lentille comprend une étape 100 de fourniture d'un verre semi-fini. Le verre semi-fini a une surface avant dont les caractéristiques peuvent ne pas être connues. C'est notamment le cas si le verre semi-fini provient d'un fabricant non partenaire ou concurrent du laboratoire.
Le procédé comporte également une étape 110 de détermination de la lentille ophtalmique. La lentille ophtalmique est destinée à un porteur auquel une puissance et un astigmatisme ont été prescrits. Avec la prescription du porteur, la fourniture du verre semi-fini et éventuellement les conditions de port personnalisées, il est possible de mettre en œuvre le procédé de détermination d'une nappe d'asphérisation tel que décrit précédemment. Les étapes décrites en relation avec la figure 2 correspondent à l'étape 120 de la figure 3 ; une nappe N d'asphérisation est ainsi obtenue à l'étape 130. La lentille a une surface avant dont la géométrie correspond à la surface avant du verre semi-fini. La lentille ophtalmique comporte en outre une surface arrière de surface S5. A l'étape 140, la surface S5 est obtenue par la somme de la nappe N complexe d'asphérisation obtenue précédemment et d'une surface simple T. Dans le cas d'une prescription d'astigmatisme, la surface simple T est un tore. La surface simple T utilisée est telle que la valeur de la puissance au point de référence soit égale à la puissance prescrite et la valeur de l'astigmatisme au point de référence soit égale à l'astigmatisme prescrit. La surface simple T utilisée permet de répondre à la prescription du porteur.
Ainsi, à l'issue du calcul, la surface arrière de la lentille ophtalmique est définie par la somme d'une première nappe conventionnelle T répondant à la prescription et une nappe d'asphérisation N. La somme de ces deux nappes combinées permet d'obtenir l'équation de la surface arrière à usiner. L'équation de la surface arrière à usiner est de ce fait obtenue de manière indépendante de la nappe asphérique de la surface avant du verre semi-fini. L'équation de la surface arrière ne dépend que de la prescription, de l'indice et de la base et éventuellement des conditions de port personnalisées. De ce fait, le procédé est applicable dans des laboratoires de prescription qui, à partir de verres semi-finis quelquonques, obtiennent des lentilles ayant les caractéristiques de la prescription. De plus, la surface arrière S5 ainsi obtenue peut être réalisée avec des dispositifs d'usinage direct déjà existants.
La nappe d'asphérisation permet ainsi d'améliorer les performances optiques des verres obtenus à partir de verres semi-finis dont la surface complexe est inconnue. En particulier, la nappe d'asphérisation permet de réduire l'astigmatisme résultant. La nappe d'asphérisation réduit aussi les aberrations dues à des conditions de port personnalisées. Le procédé permet donc d'obtenir une nappe N complexe d'asphérisation sans connaître avec précision la surface asphérisée du verre semi-fini. Dans le cas d'une prescription torique, les lentilles obtenues par le procédé ont de plus l'avantage de compenser l'astigmatisme résultant.
Dans le cas de conditions de port particulières, les lentilles obtenues par le procédé ont l'avantage de compenser les défauts optiques introduits par ces conditions de port.
En outre, les avantages précédemment évoqués peuvent être combinés dans le cas d'un porteur astigmate présentant des conditions de port particulières.
Les exemples qui suivent donnent plusieurs modes de réalisation de l'invention.
Exemple 1
Dans cet exemple, on cherche à obtenir une lentille multifocale progressive pour la prescription suivante : - sphère prescrite : 0 dioptries,
- cylindre prescrit : 3 dioptries,
- axe de 45°,
- addition de 2 dioptries.
Les conditions de port de la lentille multifocale pour cette prescription sont des conditions de port standard.
Un verre semi-fini dont la surface avant est inconnue est fourni. L'indice du verre semi- fini est connu ou mesuré. Il vaut 1,665. De même, la base du verre semi-fini est connue et vaut 4 dioptries.
On cherche à déterminer la surface arrière de la lentille multifocale pour répondre à la prescription précédente.
Afin de pouvoir effectuer des comparaisons sur la lentille une fois finie, on utilise un verre semi-fini dont la surface avant est connue. Les figures 4 à 5 montrent des représentations des caractéristiques surfaciques de la surface avant du verre semi-fini. La figure 4 montre les lignes d' isosphère moyenne de la surface avant de la lentille ; les axes sont gradués en mm ; la figure 5 montre les lignes d'isocylindre, avec les mêmes axes. On appelle lignes d'isosphère les lignes constituées par les projections dans le plan tangent à la surface progressive en O des points de la surface présentant une sphère moyenne de même valeur. De la même façon, on appelle lignes d'isocylindre les lignes constituées par la projection dans le plan précité des points de la surface présentant un cylindre de même valeur. Le procédé de détermination est mis en œuvre sans prendre en compte la surface avant du verre semi-fini. Pour le procédé de détermination, la surface avant du verre semi-fini est inconnue. A l'étape 10 du procédé de détermination de la nappe d'asphérisation, une surface générique est choisie. Les figures 6 et 7 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la surface générique, avec les mêmes conventions que les figures 4 à 5. La comparaison des figures 4 et 6 d'une part et 5 et 7 d'autre part montrent bien que la surface générique choisie n'est pas la surface avant du verre semi-fini. Cela illustre le fait que le procédé est mis en œuvre indépendamment de la surface avant du verre semi-fini.
A l'issue du calcul, à l'étape 50, une nappe d'asphérisation est obtenue. Les figures 8 et 9 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la nappe d'asphérisation, avec les mêmes conventions que les figures 4 à 5.
L'équation de la surface arrière de la lentille ophtalmique multifocale peut alors être obtenue à l'étape 110 du procédé. La lentille peut alors être obtenue par usinage de la surface arrière du verre semi-fini fourni.
Les caractéristiques optiques présentées ensuite dans les figures 10 à 15 ont été obtenues par calcul. Les figures 10 à 12 montrent des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille obtenue selon le procédé de l'invention ; la figure 10 montre la puissance selon la méridienne, avec la définition de puissance donnée plus haut. Les abscisses sont graduées en dioptries, et les ordonnées donnent la direction de regard ; le trait plein montre la puissance, et les traits interrompus les quantités 1/JT et 1/JS définies à la figure 1, pour des distances objets correspondant à un ergorama représentatif des distances des points objets dans chaque direction du regard et simulant un espace objet moyen. La figure 10 donne ainsi accès au défaut de puissance et d'astigmatisme selon la méridienne. La figure 11 est une représentation graphique des lignes d'égale puissance, i.e. des lignes formées des points ayant une valeur de puissance identique. Les axes des abscisses et des ordonnées donnent respectivement des angles β et α. La figure 11 permet ainsi de visualiser une carte du défaut de puissance. La figure 12 montre, avec les mêmes axes, les lignes d'égal astigmatisme résultant. La figure 12 est ainsi une représentation graphique du défaut d'astigmatisme.
Les figures 13 à 15 montrent des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille de l'art antérieur. La lentille de l'art antérieur est une lentille dans laquelle la surface arrière porte un tore simple et la surface avant est la surface avant du verre semi-fini. Les figures 13 à 15 montrent des représentations graphiques analogues à celles des figures 10 à 12, avec les mêmes conventions.
Dans le cas de la lentille obtenue par le procédé de l'invention, la comparaison des résultats montre que l'astigmatisme est réduit le long de la méridienne. En outre, les lignes d'iso astigmatisme de la lentille obtenue par le procédé de l'invention (figure 12) sont plus dégagées en vision de loin et en vision de près que celles de la lentille de l'art antérieur (figure 15).
Exemple 2
Dans cet exemple, on cherche à obtenir une lentille multifocale progressive pour la prescription suivante :
- sphère prescrite : 5 dioptries,
- cylindre prescrit : 3 dioptries,
- axe de 45°,
- addition : 2 dioptries. Les conditions de port de la lentille multifocale pour cette prescription sont des conditions de port standard.
Un verre semi-fini est fourni. L'indice du verre semi-fini est connu ou mesuré. Il vaut 1,665. De même, la base du verre semi-fini est connue et vaut 7,5 dioptries. On cherche à déterminer la surface arrière de la lentille unifocale pour répondre à la prescription précédente.
Afin de pouvoir effectuer des comparaisons sur la lentille une fois finie, on utilise un verre semi-fini dont la surface avant est connue. Les figures 16 et 17 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la surface avant du verre semi- fini, avec les mêmes conventions que les figures 4 à 5. Le procédé de détermination est mis en œuvre sans prendre en compte la surface avant du verre semi-fini. Pour le procédé de détermination, la surface avant du verre semi-fini est inconnue.
A l'étape 10 du procédé, une surface générique est choisie. Les figures 18 et 19 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la surface générique, avec les mêmes conventions que les figures 4 à 5.
La comparaison des figures 16 et 18 d'une part et 17 et 19 d'autre part montrent bien que la surface générique choisie n'est pas la surface avant du verre semi-fini. Cela illustre le fait que le procédé est mis en œuvre indépendamment de la surface avant du verre semi-fini.
A l'issue du calcul, à l'étape 50, une nappe d'asphérisation est obtenue. Les figures 20 et 21 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la nappe d'asphérisation, avec les mêmes conventions que précédemment.
L'équation de la surface arrière de la lentille ophtalmique multifocale peut alors être obtenue à l'étape 110 du procédé. La lentille peut alors être obtenue par usinage de la surface arrière du verre semi-fini fourni. Les caractéristiques optiques présentées ensuite dans les figures 22 à 27 ont été obtenues par le calcul. Les figures 22 à 24 montrent des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille obtenue selon le procédé de l'invention. Les figures 22 à 24 montrent des représentations graphiques analogues à celles des figures 10 à 12, avec les mêmes conventions.
Les figures 25 à 27 montrent des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille de l'art antérieur. La lentille de l'art antérieur est une lentille dans laquelle la surface arrière porte un tore et la surface avant est la surface avant du verre semi- fini. Les figures 25 à 27 montrent des représentations graphiques analogues à celles des figures 13 à 15, avec les mêmes conventions.
Dans le cas de la lentille obtenue par le procédé de l'invention, la comparaison des résultats montre que l'astigmatisme est réduit le long de la méridienne. En outre, les lignes d'iso astigmatisme de la lentille obtenue par le procédé de l'invention (figure 24) sont plus dégagées en vision de loin et en vision de près que celles de la lentille de l'art antérieur
(figure 27).
Exemple 3
Le cas d'un verre unifocal est maintenant considéré. Dans cet exemple, on cherche à obtenir une lentille unifocale pour la prescription suivante :
- sphère prescrite : 0 dioptries,
- cylindre prescrit : -3 dioptries,
- axe de 45° Les conditions de port de la lentille unifocale pour cette prescription sont des conditions de port standard.
Un verre semi-fini est fourni. L'indice du verre semi-fini est connu ou mesuré. Il vaut 1,591. De même, la base du verre semi-fini est connue et vaut 4 dioptries.
On cherche à déterminer la surface arrière de la lentille unifocale pour répondre à la prescription précédente.
Afin de pouvoir effectuer des comparaisons sur la lentille une fois finie, on utilise un verre semi-fini dont la surface avant est connue. Les figures 28 et 29 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la surface avant du verre semi- fini, avec les mêmes conventions que précédemment. Le procédé de détermination est mis en œuvre sans prendre en compte la surface avant du verre semi-fini. Pour le procédé de détermination, la surface avant du verre semi-fini est inconnue.
A l'étape 10 du procédé, une surface générique est choisie. Les figures 30 et 31 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la surface générique, avec les mêmes conventions que précédemment. Comme la surface générique choisie dans le cas de l'exemple 3 est une sphère, la valeur de la sphère est constante et la valeur du cylindre est nul. La comparaison des figures 28 et 30 d'une part et 29 et 31 d'autre part montrent bien que la surface générique choisie n'est pas la surface avant du verre semi-fini. Cela illustre le fait que le procédé est mis en œuvre indépendamment de la surface avant du verre semi-fini.
A l'issue du calcul, à l'étape 50, une nappe d'asphérisation est obtenue. Les figures 32 et 33 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la nappe d'asphérisation, avec les mêmes conventions que précédemment.
L'équation de la surface arrière de la lentille ophtalmique unifocale peut alors être obtenue à l'étape 110 du procédé. La lentille peut alors être obtenue par usinage de la surface arrière du verre semi-fini fourni. Les caractéristiques optiques présentées ensuite dans les figures 34 à 39 ont été obtenues par calcul. Les figures 34 à 36 montrent des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille obtenue selon le procédé de l'invention. Les figures 34 à 36 montrent des représentations graphiques analogues à celles des figures 13 à 15, avec les mêmes conventions. Les figures 37 à 39 montrent des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille de l'art antérieur. La lentille de l'art antérieur est une lentille dans laquelle la surface arrière porte un tore simple et la surface avant est la surface avant du verre semi-fini. Les figures 37 à 39 montrent des représentations graphiques analogues à celles des figures 10 à 12, avec les mêmes conventions. La comparaison des figures 34 à 39 montre qu'en puissance, les champs sont plus dégagés et que la lentille obtenue par le procédé de l'invention présente des gradients plus faibles. Un gradient de puissance est le taux de variation de puissance par unité de direction du regard. Concernant l'astigmatisme, les lignes d' isoastigmatisme sont plus symétriques pour la lentille obtenue par le procédé. Exemple 4
Dans cet exemple, on cherche à obtenir une lentille multifocale progressive pour la prescription suivante :
- sphère prescrite : 2 dioptries,
- cylindre prescrit : 0 dioptries, - axe de 0°,
- addition : 2 dioptries.
De plus, les conditions de port de la lentille multifocale pour cette prescription sont des conditions de port personnalisées :
- angle pantoscopique : 8°, - galbe : 15°,
- distance verre-œil :12 mm. Un verre semi-fini est fourni. L'indice du verre semi-fini est connu ou mesuré. Il vaut 1,665. De même, la base du verre semi-fini est connue et vaut 5,25 dioptries. On cherche à déterminer la surface arrière de la lentille unifocale pour répondre à la prescription précédente. Afin de pouvoir effectuer des comparaisons sur la lentille une fois finie, on utilise un verre semi-fini dont la surface avant est connue. Les figures 40 et 41 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la surface avant du verre semi- fini, avec les mêmes conventions que les figures 4 à 5.
Le procédé de détermination est mis en œuvre sans prendre en compte la surface avant du verre semi-fini. Pour le procédé de détermination, la surface avant du verre semi-fini est inconnue.
A l'étape 10 du procédé, une surface générique est choisie. Les figures 42 et 43 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la surface générique, avec les mêmes conventions que les figures 4 à 5. La comparaison des figures 40 et 42 d'une part et 41 et 43 d'autre part montrent bien que la surface générique choisie n'est pas la surface avant du verre semi-fini. Cela illustre le fait que le procédé est mis en œuvre indépendamment de la surface avant du verre semi-fini.
A l'issue du calcul, à l'étape 50, une nappe d'asphérisation est obtenue. Les figures 44 et 45 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la nappe d'asphérisation, avec les mêmes conventions que précédemment.
L'équation de la surface arrière de la lentille ophtalmique multifocale peut alors être obtenue à l'étape 110 du procédé. La lentille peut alors être obtenue par usinage de la surface arrière du verre semi-fini fourni.
Les caractéristiques optiques présentées ensuite dans les figures 46 à 51 ont été obtenues par le calcul. Les figures 46 à 48 montrent des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille obtenue selon le procédé de l'invention. Les figures 46 à 48 montrent des représentations graphiques analogues à celles des figures 10 à 12, avec les mêmes conventions.
Les figures 49 à 51 montrent des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille de l'art antérieur. La lentille de l'art antérieur est une lentille dans laquelle la surface arrière porte une sphère et la surface avant est la surface avant du verre semi-fini. Les figures 49 à 51 montrent des représentations graphiques analogues à celles des figures 13 à 15, avec les mêmes conventions.
La comparaison des figures 46 à 51 montre qu'en puissance, les champs sont plus dégagés et que la lentille obtenue par le procédé de l'invention présente des gradients plus faibles. De plus, dans le cas de la lentille obtenue par le procédé de l'invention, la comparaison des résultats avec montre que l'astigmatisme est réduit le long de la méridienne. En outre, les lignes d'iso astigmatisme de la lentille obtenue par le procédé de l'invention (figure 48) sont plus dégagées en vision de loin et en vision de près que celles de la lentille de l'art antérieur (figure 51).
Exemple 5 Le cas d'un verre unifocal est maintenant considéré.
Dans cet exemple, on cherche à obtenir une lentille unifocale pour la prescription suivante :
- sphère prescrite : 2 dioptries,
- cylindre prescrit : 0 dioptries, - axe de 0°.
De plus, les conditions de port de la lentille unifocale pour cette prescription sont des conditions de port personnalisées :
- angle pantoscopique : 8°,
- galbe : 15°, - distance verre-œil : 27 mm.
Un verre semi-fini est fourni. L'indice du verre semi-fini est connu ou mesuré. Il vaut 1,591. De même, la base du verre semi-fini est connue et vaut 4 dioptries. On cherche à déterminer la surface arrière de la lentille unifocale pour répondre à la prescription précédente. Afin de pouvoir effectuer des comparaisons sur la lentille une fois finie, on utilise un verre semi-fini dont la surface avant est connue. Les figures 52 et 53 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la surface avant du verre semi- fini, avec les mêmes conventions que les figures 4 à 5.
Le procédé de détermination est mis en œuvre sans prendre en compte la surface avant du verre semi-fini. Pour le procédé de détermination, la surface avant du verre semi-fini est inconnue.
A l'étape 10 du procédé, une surface générique est choisie. Les figures 54 et 55 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la surface générique, avec les mêmes conventions que les figures 4 à 5. La comparaison des figures 52 et 54 d'une part et 53 et 55 d'autre part montrent bien que la surface générique choisie n'est pas la surface avant du verre semi-fini. Cela illustre le fait que le procédé est mis en œuvre indépendamment de la surface avant du verre semi-fini.
A l'issue du calcul, à l'étape 50, une nappe d'asphérisation est obtenue. Les figures 56 et 57 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la nappe d'asphérisation, avec les mêmes conventions que précédemment. L'équation de la surface arrière de la lentille ophtalmique multifocale peut alors être obtenue à l'étape 110 du procédé. La lentille peut alors être obtenue par usinage de la surface arrière du verre semi-fini fourni.
Les caractéristiques optiques présentées ensuite dans les figures 58 à 63 ont été obtenues par le calcul. Les figures 58 à 60 montrent des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille obtenue selon le procédé de l'invention. Les figures 58 à 60 montrent des représentations graphiques analogues à celles des figures 10 à 12, avec les mêmes conventions.
Les figures 61 à 63 montrent des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille de l'art antérieur. La lentille de l'art antérieur est une lentille dans laquelle la surface arrière porte une sphère et la surface avant est la surface avant du verre semi-fini. Les figures 61 à 63 montrent des représentations graphiques analogues à celles des figures 13 à 15, avec les mêmes conventions.
La comparaison des figures 58 à 63 montre qu'en puissance, les champs sont plus dégagés. De plus, dans le cas de la lentille obtenue par le procédé de l'invention, la comparaison des résultats avec montre que l'astigmatisme est réduit le long de la méridienne.
En outre, les lignes d'iso astigmatisme de la lentille obtenue par le procédé de l'invention
(figure 60) sont plus dégagées que celles de la lentille de l'art antérieur (figure 63).
Exemple 6 Dans cet exemple, on cherche à obtenir une lentille unifocale pour la prescription suivante :
- sphère prescrite : 2 dioptries,
- cylindre prescrit : 2 dioptries,
- axe de 45°. De plus, les conditions de port de la lentille unifocale pour cette prescription sont des conditions de port personnalisées :
- angle pantoscopique : 8°,
- galbe : 15°,
- distance verre-œil : 27 mm. Un verre semi-fini est fourni. L'indice du verre semi-fini est connu ou mesuré. Il vaut
1,591. De même, la base du verre semi-fini est connue et vaut 4 dioptries. On cherche à déterminer la surface arrière de la lentille unifocale pour répondre à la prescription précédente.
Afin de pouvoir effectuer des comparaisons sur la lentille une fois finie, on utilise un verre semi-fini dont la surface avant est connue. Les figures 64 et 65 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la surface avant du verre semi- fini, avec les mêmes conventions que les figures 4 à 5. Le procédé de détermination est mis en œuvre sans prendre en compte la surface avant du verre semi-fini. Pour le procédé de détermination, la surface avant du verre semi-fini est inconnue.
A l'étape 10 du procédé, une surface générique est choisie. Les figures 66 et 67 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la surface générique, avec les mêmes conventions que les figures 4 à 5.
La comparaison des figures 64 et 66 d'une part et 65 et 67 d'autre part montrent bien que la surface générique choisie n'est pas la surface avant du verre semi-fini. Cela illustre le fait que le procédé est mis en œuvre indépendamment de la surface avant du verre semi-fini. A l'issue du calcul, à l'étape 50, une nappe d'asphérisation est obtenue. Les figures 68 et 69 montrent des représentations graphiques des caractéristiques surfaciques de la nappe d'asphérisation, avec les mêmes conventions que précédemment.
L'équation de la surface arrière de la lentille ophtalmique multifocale peut alors être obtenue à l'étape 110 du procédé. La lentille peut alors être obtenue par usinage de la surface arrière du verre semi-fini fourni.
Les caractéristiques optiques présentées ensuite dans les figures 70 à 75 ont été obtenues par le calcul. Les figures 70 à 72 montrent des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille obtenue selon le procédé de l'invention. Les figures 70 à 72 montrent des représentations graphiques analogues à celles des figures 10 à 12, avec les mêmes conventions.
Les figures 73 à 75 montrent des représentations graphiques des caractéristiques optiques d'une lentille de l'art antérieur. La lentille de l'art antérieur est une lentille dans laquelle la surface arrière porte un tore et la surface avant est la surface avant du verre semi- fini. Les figures 73 à 75 montrent des représentations graphiques analogues à celles des figures 13 à 15, avec les mêmes conventions.
La comparaison des figures 70 à 75 montre qu'en puissance, les champs sont plus dégagés et que la lentille obtenue par le procédé de l'invention présente des gradients plus faibles. De plus, dans le cas de la lentille obtenue par le procédé de l'invention, la comparaison des résultats avec montre que l'astigmatisme est réduit le long de la méridienne. En outre, les lignes d'iso astigmatisme de la lentille obtenue par le procédé de l'invention (figure 72) sont plus dégagées que celles de la lentille de l'art antérieur (figure 75).
Le procédé de l'invention a ainsi permis d'optimiser une lentille ophtalmique présentant des défauts optiques contrôlés même lorsque la surface avant du verre semi-fini n'est pas connue, et notamment dans le cas de prescriptions astigmates ou de conditions de port particulières. Il en résulte un confort amélioré pour le porteur lorsque la lentille est usinée dans un laboratoire concurrent du fabricant.

Claims

REVENDICATIONS
1. Un procédé de détermination d'une nappe d'asphérisation destinée à une lentille ophtalmique pour un porteur auquel un astigmatisme (A) et une puissance (P) ont été prescrits, comprenant les étapes de :
- fourniture d'un verre semi-fini ayant une surface asphérique inconnue,
- choix d'une surface générique (SG) présentant des valeurs de sphère et de cylindre connues en chaque point ;
- création d'une lentille fictive cible (Lc) ayant : - une surface avant étant la surface générique (SG), et
- une surface arrière étant une première surface simple, la lentille fictive cible (Lc) définissant des cibles optiques pour chaque direction du regard ;
- création d'une lentille fictive courante (Lp), la lentille fictive courante (Lp) étant initialement une lentille fictive initiale d'essai (Li) ayant : - une surface avant étant la surface générique (SG), et
- une surface arrière étant une deuxième surface simple,
- optimisation de la lentille fictive courante (Lp) en modulant la surface arrière pour atteindre les cibles optiques de la lentille fictive cible (Lc) pour chaque direction du regard ;
- détermination d'une nappe complexe d'asphérisation (N) correspondant à la surface arrière de la lentille fictive courante optimisée à laquelle est soustraite la surface arrière de la lentille fictive d'essai initiale.
2. Le procédé selon la revendication 1 , dans lequel les cibles optiques de la lentille fictive de cible (Lc) sont définies dans les conditions de port standard.
3. Le procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la lentille fictive courante (Lp) est positionnée dans des conditions de port standard lors de l'optimisation.
4. Le procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la lentille fictive courante (Lp) est positionnée dans des conditions de port personnalisées lors de l'optimisation.
5. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la première surface simple est telle que la lentille fictive cible (Lc) présente : - une valeur de puissance moyenne en un point de référence sensiblement égale à la somme de la puissance prescrite et de la moitié de l'astigmatisme prescrit, et
- une valeur de l'astigmatisme prescrit au point de référence sensiblement nulle ; et dans lequel la deuxième surface simple est telle que la lentille fictive initiale d'essai (Li) présente :
- une valeur de la puissance moyenne en un point de référence sensiblement égale à la puissance prescrite, et - une valeur d'astigmatisme au point de référence égale à l'astigmatisme prescrit.
6. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la première surface simple est telle que la lentille fictive cible (Lc) présente :
- une valeur de puissance moyenne en un point de référence sensiblement égale à la puissance prescrite, et - une valeur d'astigmatisme au point de référence sensiblement égale à l'astigmatisme prescrit; et dans lequel la deuxième surface simple est telle que la lentille fictive initiale d'essai (Li) présente :
- une valeur de puissance moyenne en un point de référence sensiblement égale à la puissance prescrite, et
- une valeur d'astigmatisme au point de référence sensiblement égale à l'astigmatisme prescrit.
7. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 6 comprenant en outre l'étape de :
- fourniture de valeurs d'indice de verre et de base, pour la lentille fictive cible (Lc) et la lentille fictive initiale d'essai (Li).
8. Le procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape de fourniture de valeurs d'indice de verre et de base est réalisée par la fourniture du verre semi-fini dont la surface asphérique est inconnue.
9. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel les cibles optiques de la lentille fictive de cible (Lc) sont choisies parmi des cibles de puissance, d'astigmatisme, d'astigmatisme résultant, de déviation prismatique, de distorsion ou une combinaison de celles-ci.
10. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la première surface simple et la deuxième surface simple sont choisies parmi un tore ou une sphère.
11. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel la lentille ophtalmique est une lentille progressive, le point de référence étant le point de contrôle en vision de loin. 28135PC
30
12. Un procédé de détermination d'une lentille pour un porteur auquel un astigmatisme (A) et une puissance (P) ont été prescrits comprenant les étapes de :
- la détermination d'une lentille ayant :
- la surface avant du verre semi-fini, et - la surface arrière présentant une surface obtenue par la somme de la nappe complexe d'asphérisation (N) obtenue par l'une des revendications 1 à 11 et d'une surface simple (T) telle que la valeur de la puissance au point de référence soit égale à la puissance prescrite (P) et la valeur de l'astigmatisme au point de référence soit égale à l'astigmatisme prescrit (A).
13. Le procédé selon la revendication 12, dans lequel le verre semi-fini fourni est une lentille progressive, la surface générique (SG) choisie présentant la même addition que le verre semi-fini.
14. Le procédé selon l'une des revendications 12 ou 13, dans lequel le verre semi-fini fourni est une lentille progressive, la surface générique (SG) choisie présentant la même longueur de progression que le verre semi-fini.
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