EP1677707A1 - Systeme de grandissement d'image retinienne - Google Patents

Systeme de grandissement d'image retinienne

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Publication number
EP1677707A1
EP1677707A1 EP04817214A EP04817214A EP1677707A1 EP 1677707 A1 EP1677707 A1 EP 1677707A1 EP 04817214 A EP04817214 A EP 04817214A EP 04817214 A EP04817214 A EP 04817214A EP 1677707 A1 EP1677707 A1 EP 1677707A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lens
eye
implant
size
object field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04817214A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Gildas Marin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EssilorLuxottica SA
Original Assignee
Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Essilor International Compagnie Generale dOptique SA filed Critical Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Publication of EP1677707A1 publication Critical patent/EP1677707A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
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    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A61F2/1648—Multipart lenses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
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    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A61F2/1648—Multipart lenses
    • A61F2/1651—Multipart lenses comprising a telescope
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/08—Auxiliary lenses; Arrangements for varying focal length

Definitions

  • the present invention relates to retinal image enlargement systems, used for optical correction of macular degeneration.
  • Age-related macular degeneration is a condition of the macula, which spans the retina at the back of the eye. This degeneration corresponds to a loss of the activity of the rods of the retina located in the macula and causes the wearer to lose a large part of his visual acuity.
  • near vision the affected person loses the ability to read; in far vision, walking becomes a difficult activity.
  • US-A-4,666,446 proposes an intraocular implant for patients suffering from macular degeneration, intended to replace the lens.
  • the implant has a first diverging part and a second converging part, superimposed or concentric in the figures.
  • the converging part provides the patient with vision which is substantially identical to that which he had before replacing the lens with the implant, in other words vision without enlargement.
  • the diverging part when combined with a lens outside the eye, forms a telescopic system and provides an enlarged image of a given object.
  • US-A-4,932,971 proposes a solution for the treatment of patients with macular degeneration, who already have a bag implant.
  • This document describes a lens provided with extensions, which are fixed on the peripheral part of a bag implant.
  • the lens of this document is thus capable of being fixed in situ on a bag implant, previously implanted, without involving removing the bag implant or having haptics other than those of the existing implant.
  • 21358PC 2 US-B-6 197 057 also proposes a system for correcting macular degeneration.
  • This system uses an intraocular implant, which is placed in the eye in front of the lens or in front of a bag implant replacing the lens.
  • the intraocular implant has a central zone of strong negative power and a peripheral zone without refractive effect on the light passing through it.
  • the system provides normal vision in the absence of a lens outside the eye; in the presence of an external lens of high positive power, the system provides an enlarged image.
  • the correction principle is therefore similar to that described in US-A-4,666,446.
  • the intraocular implant has the shape of a prism and the system has the effect of redirecting the rays entering the eye to a part of the retina other than the macula, which is not affected by macular degeneration.
  • WO-A-93 01765 and US-A-5,030,231 describe other systems for enlarging retinal images. These documents do not provide any indication of the size of the image task outside the system axis.
  • US-A-5,532,770 describes a method and a device for evaluating the vision of a subject through an intraocular implant. It is mentioned that one can consider different positions of the implant in the eye. However, it is not suggested in this document that the different positions are different positions of the same implant, nor that one can take account of the modifications of the position of the implant in the same subject. On the contrary, this document mentions different implants, or different positions of the implant. It is advantageous to have as large a field of vision as possible in a retinal image enlargement system. In particular, the field of vision should allow easy reading. Another newly identified problem of prior art systems is that of sensitivity to set-up errors.
  • the various components of the telescopic system - lens external to the eye and implant - have a high power.
  • An offset or an angular shift (tilt) of the elements of the telescopic system can considerably reduce the field of vision and the characteristics of the system. This is all the more problematic since the implantation cannot guarantee a high positioning precision: independently of the implantation precision, the tissues evolve after the operation and can cause displacement of the implant.
  • the system is intended for visually impaired patients with macular degeneration; these patients have often lost their fixing capacity, due to the loss of central vision, and generally use their peripheral vision without it being possible to guarantee that their eccentric gaze direction is stable. The patient's age can also make it difficult to take measurements for precise positioning of the outer lens.
  • a retinal image enlargement system comprising: - an intraocular implant having a peripheral part and a central part of negative power, - a lens of positive power intended to be placed outside of the eye, the lens and the implant being adapted to produce in the fundus of the eye of a standard user an enlarged image of an object, in which, for a pupil of 1.5 mm in diameter, all point object in a field reading object produces in the back of the eye an image spot with a size between 20 to 50 ⁇ m, for a wavelength of the visible spectrum.
  • any point object in a reading object field produced in the background of the 'eye an image spot with a size between 20 to 50 microns, for a wavelength of the visible spectrum.
  • This condition can also be imposed for a variation in a range of ⁇ 5 °, or even in a range of ⁇ 10 °.
  • any point object in a reading object field produces in the background of the eye an image spot of a size between 20 and 50 ⁇ m, for a wavelength of the visible spectrum.
  • the lens has diffractive properties, for example obtained by modifying the profile of one of the surfaces of the lens.
  • diffractive properties for example obtained by modifying the profile of one of the surfaces of the lens.
  • any point object in a reading object field produces in the back of the eye an image spot with a size between 5 and 80 ⁇ m, for three wavelengths distributed in the visible spectrum.
  • the three wavelengths distributed in the visible spectrum can be respectively chosen in the ranges from 400 to 500 nm, from 500 to 600 n and from 600 to 800 nm.
  • the system may also have one or more of the following characteristics: - the lens is a Fresnel lens; 21358PC 4 - the central part of the implant is spherical; - The front face of the lens is a conical whose conicity is between 0 and -1, preferably between -0.2 and -0.6; - the system has a magnification of between 2 and 4; - the system has in the conditions of use a distance between the lens and the implant greater than or equal to 19 mm; - the reading object field is located at a distance of 25 cm from the lens and covers an angle of 10 °; - the reading object field is defined by an opening angle at the level of the retina of ⁇ 24 °.
  • the invention also proposes, in another embodiment, a method for determining by optimization of a retinal image enlargement system, comprising
  • the modification step is also carried out so that in the presence of a variation in the angular position of the lens with respect to the chosen wearing conditions, within a range of ⁇ 2 °, any point object in a field reading object produces in the back of the eye an image spot with a size between 20 to 50 ⁇ m, for a wavelength of the visible spectrum.
  • This constraint can also be imposed for a variation of the angular position of the lens within a range of ⁇ 5 °, or even within a range of ⁇ 10 °. It is also possible that the modification step is carried out so that in the presence of an offset of the lens within a range of ⁇ 0.5 mm with respect to the chosen wearing conditions, any punctual object in an object field of reading produces in the back of the eye an image spot with a size between 20 to 50 ⁇ m, for a wavelength of the visible spectrum. This constraint can also be imposed for an offset of the lens in a range of ⁇ 1 mm, or even ⁇ 2 mm. It can also be imposed that the modification step comprises the application of diffractive properties to the lens.
  • the modification step can be carried out so that in the presence of a variation in the angular position of the lens with respect to the chosen wearing conditions, within a range of ⁇ 5 °, any point object in a reading object field produces in the back of the eye an image spot with a size between 5 to 80 ⁇ m, for three wavelengths distributed in the visible spectrum.
  • the modification step is carried out so that in the presence of a decentering of the lens within a range of ⁇ 1 mm relative to the chosen wearing conditions, any point object in a field object of reading produces in the back of the eye an image spot with a size between 5 to 80 ⁇ m, for three wavelengths distributed in the visible spectrum.
  • the object field can be defined in the process as located at a distance of 25 cm from the lens and covering an angle of 10 °, or even be defined by an opening angle at the level of the retina of ⁇ 24 °.
  • FIG 1 a diagram in view from above in section of an eye-lens optical system with an implant according to the invention
  • - Figure 2 a schematic view in vertical section on a larger scale of the eye-lens system
  • - Figure 3 a graph of the distance of the object field in reading as a function of the eye-eye distance in a system according to the invention and according to the state of the art
  • - Figure 4 a graph of the size of the image spot in the object field of a system according to the invention compared to the image spot of a system according to the prior art
  • - Figure 5 a graph corresponding to that of Figure 4, with an offset of the vene of 1 mm
  • - Figure 6 a diagram in view from above in section of an eye-lens optical system with an implant according to the invention
  • FIG. 1 shows a diagram of an eye-lens optical system according to the invention.
  • the lens outside the eye is simply described hereinafter as “lens” or “vene”; similarly, the intraocular implant is simply designated by the word “implant” in the following description.
  • the lens and the implant cause a magnification of the image projected on the back of the eye, like a telescope.
  • the lens-implant assembly is therefore described in the following as a "telescopic system", even if it is not strictly speaking a telescope.
  • 21358PC 6 There is shown in the figure an axis 2 corresponding to the primary direction of viewing. The axis 2 passes through the center of rotation 30 of the eye 4.
  • the eye is shown diagrammatically; we recognize the cornea 6, the pupil 8, the retina 10, the lens or the bag implant 12 as well as an intraocular implant 14 according to the invention.
  • the model proposed in Accommodation-dependent model of the human eye with aspherics, R. Navarro, J. Santamaria and J. Bescos, Vol. 2, No 8 / August 1985, Opt. Soc. Am. A. by replacing, if necessary, the lens with a bag implant.
  • the figure also shows the lens 16 outside the eye.
  • the lens is mounted in a spectacle frame, opposite the eye.
  • the axis 2 cuts, the front face 18 of the lens, at a point which is generally situated 4 mm above the geometric center of the front face, when the vene is used both in far vision and in vision of close and for standard positioning of the frame.
  • the vene is used only in near vision and it is advantageous that the axis 2 intersects the front face 18 directly on its geometric center.
  • point O be the point of intersection of the rear face and axis 2.
  • the tangent to the rear face 20 of the lens at point O forms with a vertical axis passing through the point O an angle called the pantoscopic angle.
  • the tangent to the rear face of the lens at point O forms with an axis orthogonal to axis 2 an angle called a curve.
  • the values of the distance between the point O and the center of rotation of the eye, the pantoscopic angle and the curve are called "bearing conditions".
  • the choice of wearing conditions and of an eye model allows a complete modeling of the effects of an external lens and of an implant according to the invention.
  • the vene is used only in near vision and it is advantageous that the pantoscopic angle and the curve are zero.
  • the lens can be replaced by a bag implant and the characteristics of the bag implant can be taken into account. It is simpler to have an implant behind the pupil, as shown in Figure 1, when the lens is or has been replaced by a bag implant.
  • a bag implant has a thickness of the order of a millimeter, which is less than the thickness of a natural lens, which is of the order of 4 millimeters.
  • the intraocular implant 14 has a central zone 22 having a negative power and a peripheral zone 24.
  • the central zone typically has a diameter of between 1.5 and 2 mm.
  • the peripheral zone can have zero optical power.
  • FIG. 1 schematically shows the focused rays 26 passing through the lens 16, the opening of the pupil 8 and the central area 22 of the implant. These rays participate in the formation on the retina of an enlarged image.
  • FIG. 1 schematically shows the focused rays 26 passing through the lens 16, the opening of the pupil 8 and the central area 22 of the implant. These rays participate in the formation on the retina of an enlarged image.
  • the invention proposes to define the characteristics of the intraocular implant 14 and the lens 16 by taking into account possible variations in the position of the lens relative to the nominal position of the lens in the system. It is based on the observation that patients with macular degeneration no longer have acuity in central vision and generally only have a weak residual acuity - less than 2/10 e - thanks to their peripheral vision. It is therefore not necessary that the image spot produced by the implant in the eye, in the presence of the external lens, be punctual.
  • an acceptable degradation of the optical quality of the system at the center of the object field makes it possible to improve the optical quality of the system at the periphery of the object field, or to accept variations in the position of the lens with respect to its nominal position.
  • the invention is based on the observation that in the type of telescopic system considered, the field of vision is very quickly limited by the optical quality of the system if the lens and the intraocular implant are not jointly and conectly optimized, what US-A-4 666 446, US-A-4 932 971 and US-B-6 197 057 do not offer. US-A-4 957 506 seeks very important optical quality, so that the system remains limited. in the field of vision.
  • FIG. 2 shows a schematic view in vertical section on a larger scale of the eye-lens system.
  • FIG. 2 shows the axis 2 of the main direction of gaze, the eye 4 with a schematic representation of the implant 14, a schematic representation of the lens 16, as well as the object field 32.
  • d the distance between the front face of the implant and the rear face of the lens and d the distance between the object and the front face of the lens.
  • Tolerances of the telescopic system are improved with respect to lens positioning defects. It is therefore advantageous that the wearing conditions considered use a distance between the lens and the center of rotation of the eye of the order of 33 mm, or even a distance between the lens and the eye of the order of 18 mm.
  • a distance between the lens and the eye is considered to be greater than or equal to 15 mm under the conditions of use of the system; this corresponds to a lens-implant distance greater than or equal to 19.43 mm; a 19 mm lower terminal is suitable.
  • This distance value is conventional for patients with low vision.
  • the choice of the angle ⁇ is representative of a usual reading field ensuring comfort in reading; in fact, this value corresponds to a range of approximately 8 cm on the sheet which allows you to see a few words on the sheet, that is to say the part of the text on which the reader is concentrated at a given moment.
  • Another solution consists in using a field defined at the level of the retina by an opening angle of ⁇ 24 °.
  • the reasoning and the criteria remain valid.
  • the image spot on all wavelengths can have a size greater than the size of the image spot for a given wavelength.
  • the image spot in purple has a size similar to the image spot in red; however, the position of these image spots on the retina may be slightly offset, so that the image spot in purple and in red has a size greater than the respective sizes of image spots in purple and in red.
  • the reasoning and the criteria therefore apply for any wavelength of the visible spectrum - but not necessarily for the image spot grouping together all the wavelengths of the visible spectrum.
  • the telescopic system produces an image spot on the back of the eye.
  • the image spot is defined as being twice the mean square deviation of the position of the light rays on the retina, for a beam of rays coming from a given object point covering a pupil of given size.
  • Other means of defining the image spot provide equivalent results and the use of this ray tracing program is not an obligation.
  • the position of the implant in front of the pupil does not change the definition of the image spot.
  • the image spot has a size greater than or equal to 20 ⁇ m.
  • This value reflects the fact that it is not necessary, due to the poor visual acuity of patients with macular degeneration, that the image spot be punctual.
  • a separation power of 5 minutes of arc corresponding to an acuity of 2/10 e gives an image spot of 24 ⁇ m on the retina; it is therefore not necessary, given the visual acuity of the patients, for the image spot to have a size much smaller than this value, since the final resolution will be given by the retina.
  • the image spot has a size less than or equal to 50 ⁇ m. This higher value is chosen for patient comfort.
  • This image spot dimension prevents the patient from perceiving a deterioration in acuity. It is not necessary to measure the image spot for all of the possible positions of an object in the object field. For a system of revolution, it suffices to choose three or four points on a radius (semi-meridian); this solution remains valid for an aspherical system like that given in example below. It is advantageous that the image spot always remains in this range of values, even in the event of the lens 16 shifting from its nominal position on the axis 2, in a range of at least ⁇ 0.5 mm. It is also advantageous that the image spot always remains within this range of values, even in the event of an angular offset of the lens 16 relative to its position.
  • the optical characteristics of the telescopic system are as follows. As explained above, the lens has positive power. A power greater than or equal to 15 diopters is advantageous for ensuring that the telescopic system has a magnification between 2 and 4. At least one of the faces of the lens can be aspherical.
  • the implant has a central part with a strongly negative power; this power is typically less than -20 diopters, or even less than -60 diopters.
  • magnification of the telescopic system between 2 and 4.
  • a magnification of the telescopic system between 2 and 4 - preferably close to 3 - for a object field in a range of ⁇ 10 ° is suitable for patients little affected by macular degeneration.
  • the system is simple to use and discreet. It ensures good reading comfort with a conect reading speed.
  • the central part of the implant typically has one or more of the following characteristics: - a diameter between 1.5 and 2 mm; the lower value is sufficient for the contrast in the presence of the external lens to be greater than 0.25 for a pupil of 3 mm; the upper value of the diameter range ensures that, in the absence of the external lens, the patient retains a usable peripheral vision; - an absolute power value greater than or equal to 20 diopters; this value is chosen, taking into account the distances in the lens-eye system and the characteristics of the lens, to ensure the required magnification of the telescopic system; - spherical surfaces; the absence of aspherical surfaces in the central part of the implant facilitates the manufacture of the implant; This is possible because the optical performance of the system sought is not very important and adapted to the poor visual acuity of the patients.
  • - a thickness in the center greater than or equal to 0.1 mm; this minimum value ensures the solidity of the implant; - a thickness at the edge less than or equal to 0.5 mm and a total optical diameter of 5 to 6 mm; this maximum value of thickness allows a careful implantation of the implant, while the value of the optical diameter ensures that the implant does not limit the entry of rays into the eye.
  • the peripheral part of the implant extends around the central area. The total diameter of the implant is chosen so as to allow it to be positioned in the patient's eye, in front of the lens or of a bag implant replacing the lens, or even in front of the pupil, as explained above.
  • the implant 21358PC 11 has an external optical diameter of 5 to 6 mm, with, if necessary, the haptics necessary to keep it in position in the patient's eye.
  • the rear face of the central part of the implant is advantageously concave with a radius of between 3 and 5 mm, preferably a radius of 3.85 mm; This ensures that the telescopic system will be less sensitive to an offset or an angular offset of the implant for a magnification 3 of the telescopic system.
  • the central thickness of the implant and the radius of the front face of the central part of the implant can advantageously be chosen (but this is not an obligation) depending on the possible residual ametropia of the patient.
  • a radius of 4.40 mm and a thickness of 0.1 mm can be chosen for the implant.
  • the peripheral part of the implant has no optical effect and the ametropia of the patient is corrected by the bag implant.
  • the radius of the front surface of the implant can also be adapted to correct the effects of a patient's residual ametropia on the optimal reading distance of the system.
  • a choice of radii between 3.8 and 5.5 mm makes it possible to correct the effects of a residual ametropia of the patient between -5 and +5 diopters, for a hydrophilic acrylic implant with an index of 1.460.
  • the peripheral part of the implant is not aspherical, to facilitate the manufacture of the implant. This can be obtained by direct machining techniques or molding or others known per se for the manufacture of intraocular implants.
  • the lens external to the eye may have the following characteristics.
  • the lens has a power greater than or equal to 15 diopters; this value is adapted, taking into account the distance between the lens and the eye and taking into account the position of the reading object field, to ensure a magnification between 2 and 4.
  • the lens has a thickness in the center less than 15 mm.
  • K in the range [-1; 0] corresponding to an ellipse whose shape varies between a sphere and a parabola, and preferably in the range [-0.6; -0.2], for example K ⁇ -0.42 as proposed below.
  • NMAX is the degree of aspherization and the coefficients K, are the coefficients of aspherization of higher order.
  • the external lens can be tinted using filters commonly used in low vision vision to limit the glare effects commonly seen in people with AMD, but it is not a requirement.
  • An example of a system according to the invention has the following characteristics.
  • the magnification of the system is 3, for an implant corresponding to the model of the eye proposed above.
  • the distance is 22.43 mm, which corresponds to an eye distance of 18 mm, and the distance d 2 is 25 cm.
  • the object field is defined by an angle ⁇ of ⁇ 10 °.
  • the lens is made of index 1.665 and has a thickness in the center of 9.5 mm.
  • the rear face is concave spherical with a radius of 250 mm.
  • the front face has a radius of curvature at the center R oSC of 25.28 mm and a coefficient of aspherization K of -0.42. With these characteristics, the lens has a power at the center of 24 diopters.
  • the intraocular implant is of the kind shown in Figure 1 and is held behind the pupil and in front of a bag implant by haptics. It is spherical biconcave.
  • the central part of the rear face has a radius of 3.85 mm.
  • the radius of the front face and the thickness of the central part of the implant are given in the table below, according to the conection of ametropia which the peripheral part of the implant causes.
  • FIG. 3 is a diagram of the reading distance in mm, as a function of the eye-eye distance in mm, in a system according to the invention and in a system according to the state of the art represented by US-A-4 957 506.
  • the system of the example is provided for a nominal eye-eye distance of 18 mm; for this eye-to-eye distance, the reading field is located at a distance d 2 of 25 cm from the front face.
  • FIG. 3 shows the necessary variations in the distance d 2 for the system to retain the same optical properties, as a function of the variations in the eye-eye distance.
  • the figure shows that the reading distance of the system according to the invention remains between 18 and 43 cm (deviation from -7 cm to +18 cm), when the eye-eye distance varies between 14 and 21 mm (deviation from -4 mm to + 3mm).
  • the graph in FIG. 3 shows the values calculated for a system according to US-A-4,957,506; the graph shows that this prior art system is much more sensitive to the position of the vene before the eye.
  • Figures 4 to 6 are diagrams showing the characteristics of the proposed example, compared to the prior art described in US-A-4,957,506, in the table in column 5.
  • Figure 4 gives the size of the image spot in the object field, as a function of the angle ⁇ in degrees. Specifically, for each angle value plotted on the abscissa axis, we considered a point in the object field and we plotted the size of the image spot, in ⁇ m. The figure shows in dark lines the values obtained in the system of the invention and in unbroken lines the values of the state of the art. It can be seen that the image spot has a size of between 20 and 40 ⁇ m for all the points of the object field in the system of the invention.
  • the size of the image spot in the center is zero.
  • the image spot size exceeds 40 ⁇ m for an angle value of around 5 ° and exceeds 100 ⁇ m for an angle value of around 7.5 °.
  • the prior art system is too efficient compared to the acuity of the wearer; when one deviates from the axis, the performance of the system decreases rapidly and the reading field is therefore narrow.
  • the invention by accepting a degradation in optical performance on the axis, ensures a wider field of vision.
  • Figures 5 and 6 illustrate the effect of a lens positioning defect, relative to the nominal position.
  • Figure 5 is similar to Figure 4, but the lens is offset from the axis by a distance of 1 mm.
  • the figure shows that the size of the image spot of the system of the invention remains between 20 and 50 ⁇ m over the whole of the object field.
  • the prior art system has an image spot size which greatly exceeds 70 ⁇ m on either side of the optical axis.
  • the decentering of the lens does not cause loss of optical performance in the field of vision in reading; conversely, in the prior art system, an offset of 1 mm causes a reduction of more than a third of the amplitude of the field of vision.
  • Figure 6 is similar to Figure 4, but the lens is rotated relative to the axis, by an angle of 5 °.
  • the figure shows that the size of the image spot of the system of the invention remains between 20 and 50 ⁇ m over the whole of the object field.
  • the prior art system has an image spot size which exceeds 100 ⁇ m on the object field, on either side of the optical axis.
  • a rotation of the lens in the system of the invention does not cause loss of optical performance in the field of vision in reading; conversely, in the prior art system, a 5 ° rotation of the lens causes a reduction of almost a quarter of the amplitude of the field of vision.
  • a retinal magnification system which is not very sensitive to variations in the position of the external lens, relative to the nominal position.
  • An example of a system according to the invention has been given as well as ranges of values of the various characteristics of the system.
  • Other embodiments of the invention can be obtained by optimizing the surfaces of the lens and the implant. Optimization can be carried out in a manner known per se, using software such as that marketed under the brand Code V by the company ORA (Optical Research Associates).
  • - we choose a standard eye model, or, for a custom definition, we determine the characteristics of the wearer's eye; - the conditions for wearing the lens are chosen, either for a standard wearer or tailor-made for a given wearer; - a back face of the implant and lens is chosen, for example with the values proposed above; - Consider a thickness and a starting front face for the lens and for the implant, to ensure on the axis a reasonable image spot, the magnification and a reading distance dl desired; - constraints are set on the system, corresponding to the magnification and the reading distance dl desired; - constraints are fixed, corresponding to image spot sizes for several points distributed in the object field; - The shape and thickness of the front faces of the lens and the implant are varied to get closer to the targets.
  • FIG. 7 shows a view similar to that of FIG. 1, for another embodiment of the invention.
  • the system of Figure 7 differs from that of Figure 1 in that the lens or vene 40 is a Fresnel lens.
  • the front face 42 of the lens therefore has the conventional form of a Fresnel lens, with concentric zones.
  • the solution of FIG. 7 makes it possible to limit the thickness of the lens: compared with the example proposed above of a lens having a thickness at the center of 9.5 mm, the solution of FIG. 7 makes it possible to provide a same power at the center of 24 diopters, with a thickness of about 2 mm.
  • the same material and the same aspherization of the front face are kept.
  • the radii of the Fresnel lens can be determined in a manner known per se; we can for example consider the following values: - thickness at the center of the Fresnel lens: 2 mm - jump value: 1 mm.
  • the material of the lens of FIG. 1 has an index of 1.665 and an Abbe number of 31.
  • the size of the image spot is between 20 and 50 ⁇ m , as explained above.
  • the size of the image spot for a point in object space can reach 300 ⁇ m, in particular at the edge of the field.
  • a material with an index 1.502 and an Abbe number of 58 can be used in place of this material, such as the material sold under the mark CR39 by the company PPG Industries, Pittsburgh, USA.
  • the property of an image spot is kept between 20 and 50 ⁇ m for a wavelength; however, the size of the image spot for a point in object space, over all the wavelengths of the visible spectrum, then becomes less than 150 ⁇ m, which significantly reduces the discomfort linked to the chromatism of the system.
  • the lens has diffractive properties.
  • the lens then has surface and / or index variations close to the transmitted wavelengths. 21358PC 17
  • ⁇ 546 nm.
  • ⁇ 546 nm.
  • Such diffractive properties make it possible to limit the chromatism of the system.
  • These diffractive properties advantageously have a symmetry of revolution, like the rest of the magnification system. The system as a whole then presents a symmetry of revolution, which avoids favoring part of the field of vision.
  • This element can be applied or provided on the front face or on the rear face of the lens of FIG. 1, or also on the rear face of the lens of FIG. 7.
  • An example is given below in a configuration similar to that of FIG. 1.
  • the lens consists of a material with an index of 1.665 and an Abbe number of 31, as in the example in FIG. 1.
  • the rear face 20 is concave spherical radius 150 mm.
  • the thickness in the center is 9.5 mm
  • the implant is spherical biconcave, with a rear face with a radius of 3.85 mm; the radius of the front face and the thickness at the center of the implant depend on the corrected ametropia. For zero ametropia, we consider for example a front face of radius 4,986 mm and a thickness in the center of 0.1 mm.
  • the system has, for any wavelength in the visible range, a focal spot size of less than 50 ⁇ m for any point object in the reading object field.
  • a focal spot size of less than 50 ⁇ m for any point object in the reading object field.
  • the focal spot of a point object in the object reading field for three wavelengths thus chosen a size of 20 to 50 ⁇ m is obtained.
  • the size of the focal spot obtained for three wavelengths is calculated, as proposed above, using the mean square deviation. Therefore, the value of the focal spot for three wavelengths is not a simple function of the three values of focal spot for the three wavelengths considered.
  • FIG. 8 shows a graph similar to that of FIG.
  • FIG. 4 shows a graph similar to that of FIG.
  • FIG. 9 shows the example of an offset of the lens by 1 mm.
  • We 21358PC 19 notes on the graph that the size of the focal spot remains between 5 and 80 ⁇ m, for each of the wavelengths considered as for light at these three wavelengths.
  • FIG. 10 shows a graph similar to that of FIG. 6, giving the sizes of the focal spots for the wavelengths ⁇ ⁇ ⁇ 2 and ⁇ 3 , for these three wavelengths as well as the size of the focal spot in the prior art system described in US-A-4,957,506.
  • Figure 10 shows the example of an angular offset of the lens by 5 °. As in the example in FIG. 9, it can be seen on the graph that the size of the focal spot remains between 5 and 80 ⁇ m, for each of the wavelengths considered as for light at these three wavelengths.
  • Figure 11 is a graph similar to that of Figure 8; the size of the focal spot calculated for the three wavelengths ⁇ ls ⁇ 2 and ⁇ 3 is plotted on the graph in the system having diffractive properties given by way of example. The size of the focal spot calculated for these three wavelengths in the system of document US Pat. No. 4,957,506 is also shown in solid lines on the graph. The comparison of FIG. 8 and of FIG.
  • the diffractive properties of the lens can be determined by optimization, according to the principles set out above. We can first optimize the lens and the implant, without particular diffractive properties to obtain a system close to the desired solution, then optimize the system again by integrating the diffractive properties. In doing so, the properties of the lens initially obtained will be significantly modified. Alternatively, the lens can be optimized by integrating the diffractive properties from the start.
  • the invention is not limited to the preferred examples given above. We could use other wearing conditions than those proposed by way of example; we could also use another model for the eye. It is also possible to use other optimization methods than those proposed.

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Abstract

Un système de grandissement d'image rétinienne comprend un implant intraoculaire (14) et une lentille (16) externe à l'oeil. L'implant a une partie périphérique (24) et une partie centrale (22) de puissance négative. La lentille (16) a une puissance positive et est destinée à être disposée à l'extérieur de l'oeil, typiquement dans une monture de lunettes. La lentille (16) et l'implant (14) produisent dans le fond de l'oeil d'un utilisateur standard une image agrandie d'un objet. Pour une pupille de 1,5 mm de diamètre, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produit dans le fond de l'oeil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 µm. L'invention permet d'obtenir un champ large en lecture, au prix d'une dégradation des performances du système sur l'axe, acceptable compte tenu de l'acuité des patients traités. En outre, elle fournit un système dont les performances varient peu lorsque la position de la lentille s'écarte de la position nominale.

Description

21358PC 1 SYSTEME DE GRANDISSEMENT D'IMAGE RETINIENNE
La présente invention concerne les systèmes de grandissement d'image rétinienne, utilisés pour la correction optique de la dégénérescence maculaire. La dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) est une affection de la macula, qui s'étend sur la rétine au fond de l'œil. Cette dégénérescence correspond à une perte de l'activité des bâtonnets de la rétine situés dans la macula et fait perdre au porteur une grande partie de son acuité visuelle. En vision de près, la personne affectée perd la capacité à lire; en vision de loin, la marche devient une activité difficile. Il n'existe pas aujourd'hui de traitement permettant de soigner cette dégénérescence. Seules des aides visuelles apportant un grossissement optique permettent de compenser en partie la chute d'acuité de la personne atteinte pour la vision de près au détriment d'un champ plus réduit. Au contraire, pour la vision de loin souvent utilisée quand la personne se déplace, le champ doit être large et le grossissement voisin de 1 pour ne pas gêner la perception de l'espace du porteur. Les équipements pour la compensation de la DMLA doivent donc avoir deux états de fonctionnements distincts : avec et sans grossissement. La cataracte provoque une opacité partielle ou totale du cristallin. La cataracte est notamment traitée en remplaçant le cristallin par un implant oculaire, couramment appelé implant de sac du fait de son positionnement dans le sac capsulaire. Pour apporter le grossissement utilisé pour la correction de la DMLA, US-A-4 957 506 propose un système constitué d'une lentille de forte puissance positive, destinée à être disposée devant l'œil et d'un implant intraoculaire de forte puissance négative, remplaçant le cristallin. Au moins une surface de la lentille et de l'implant est asphéiïsée. Le système n'assure pas une vision satisfaisante en l'absence de la lentille de forte puissance positive. US-A-4 666 446 propose un implant intraoculaire pour patients atteints de dégénérescence maculaire, destiné à remplacer le cristallin. L'implant présente une première partie divergente et une seconde partie convergente, superposées ou concentriques sur les figures. La partie convergente assure au patient une vision sensiblement identique à celle dont il disposait avant le remplacement du cristallin par l'implant, autrement dit une vision sans agrandissement. La partie divergente, lorsqu'elle est combinée à une lentille extérieure à l'œil, forme un système télescopique et fournit une image agrandie d'un objet donné. US-A-4 932 971 propose une solution pour le traitement des patients atteints de dégénérescence maculaire, qui ont déjà un implant de sac. Ce document décrit une lentille munie d'extensions, qui se fixent sur la partie périphérique d'un implant de sac. La lentille de ce document est ainsi susceptible d'être fixée in situ sur un implant de sac, implanté auparavant, sans impliquer d'enlever l'implant de sac ou de disposer d'haptiques autres que ceux de l'implant existant. 21358PC 2 US-B-6 197 057 propose encore un système de correction de la dégénérescence maculaire. Ce système utilise un implant intraoculaire, qui est disposé dans l'œil devant le cristallin ou devant un implant de sac remplaçant le cristallin. Dans un mode de réalisation, l'implant intraoculaire présente une zone centrale de forte puissance négative et une zone périphérique sans effet réfractif sur la lumière qui la traverse. Dans ce mode de réalisation, le système fournit une vision normale en l'absence de lentille extérieure à l'œil; en présence d'une lentille extérieure de forte puissance positive, le système fournit une image agrandie. Le principe de correction est donc similaire à celui décrit dans US-A-4 666 446. Dans un deuxième mode de réalisation, l'implant intraoculaire a la forme d'un prisme et le système a pour effet de rediriger les rayons entrant dans l'œil vers une partie de la rétine autre que la macula, qui n'est pas affectée par la dégénérescence maculaire. WO-A-93 01765 et US-A-5 030 231 décrivent d'autres systèmes de grandissement d'images rétiniennes. Ces documents ne fournissent pas d'indication quant à la taille de la tâche image en dehors de l'axe du système. US-A-5 532 770 décrit un procédé et un dispositif permettant d'évaluer la vision d'un sujet à travers un implant intraoculaire. Il est mentionné que l'on peut considérer différentes positions de l'implant dans l'œil. Toutefois, il n'est pas suggéré dans ce document que les différentes positions soient différentes positions d'un même implant, ni que l'on puisse tenir compte des modifications de la position de l'implant dans un même sujet. Au contraire, ce document mentionne différents implants, ou différentes positions de l'implant. Il est intéressant de disposer dans un système de grandissement d'image rétinienne d'un champ de vision aussi important que possible. En particulier, le champ de vision devrait permettre une lecture aisée. Un autre problème nouvellement identifié des systèmes de l'état de la technique est celui de la sensibilité aux erreurs de mise en place. De fait, les différents composants du système télescopique - lentille externe à l'œil et implant - présentent une forte puissance. Un décentrement ou un décalage angulaire (tilt) des éléments du système télescopique peut réduire considérablement le champ de vision et les caractéristiques du système. Ceci est d'autant plus problématique que l'implantation ne peut garantir une grande précision de positionnement : indépendamment de la précision d'implantation, les tissus évoluent après l'opération et peuvent provoquer des déplacements de l'implant. Par ailleurs, le système est destiné à des patients malvoyants atteints de dégénérescence maculaire; ces patients ont souvent perdu leur capacité de fixation, du fait de la perte de la vision centrale, et utilisent généralement leur vision périphérique sans que l'on puisse garantir que leur direction de regard excentrée soit stable. L'âge du patient peut aussi rendre délicat la prise de mesure pour un positionnement précis de la lentille extérieure. 21358PC 3 L'invention propose une solution à un ou plusieurs de ces problèmes de l'état de la technique. Elle propose, dans un mode de réalisation, un système de grandissement d'image rétinienne, comprenant : - un implant intraoculaire présentant une partie périphérique et une partie centrale de puissance négative, - une lentille de puissance positive destinée à être disposée à l'extérieur de l'œil, la lentille et l'implant étant adaptés à produire dans le fond de l'œil d'un utilisateur standard une image agrandie d'un objet, dans lequel, pour une pupille de 1,5 mm de diamètre, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produit dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible. Avantageusement, lorsque la position angulaire de la lentille varie dans une plage de ±2° par rapport à sa position nominale, pour une pupille de 1,5 mm de diamètre, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produit dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible. On peut aussi imposer cette condition pour une variation dans une plage de ±5°, voire dans une plage de ±10°. De préférence, lorsque le décentrement de la lentille varie dans une plage de ±0,2 mm par rapport à la position nominale, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produit dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible. On peut aussi imposer cette condition pour une variation dans une plage de ±1 mm, voire dans une plage de ±2 mm. Dans un mode de réalisation, la lentille présente des propriétés diffractives, par exemple obtenues par modification du profil d'une des surfaces de la lentille. Dans ce cas, il est avantageux que lorsque le décentrement de la lentille varie dans une plage de ±1 mm, par rapport à la position nominale, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 5 à 80 μm, pour trois longueurs d'onde réparties dans le spectre visible. On peut encore prévoir que, lorsque la position angulaire de la lentille varie dans une plage de ±5° par rapport à sa position nominale, pour une pupille de 1,5 mm de diamètre, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 5 et 80 μm, pour trois longueurs d'onde réparties dans le spectre visible. Les trois longueurs d'onde réparties dans le spectre visible peuvent être respectivement choisies dans les plages de 400 à 500 nm, de 500 à 600 n et de 600 à 800 nm. Le système peut encore présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la lentille est une lentille de Fresnel; 21358PC 4 - la partie centrale de l'implant est sphérique; - la face avant de la lentille est une conique dont la conicité est comprise entre 0 et -1, de préférence comprise entre -0,2 et -0,6; - le système présente un grandissement compris entre 2 et 4; - le système présente dans les conditions d'utilisation une distance entre la lentille et l'implant supérieure ou égale à 19 mm; - le champ objet de lecture est situé à une distance de 25 cm de la lentille et couvre un angle de 10°; - le champ objet de lecture est défini par un angle d'ouverture au niveau de la rétine de ±24°. L'invention propose aussi, dans un autre mode de réalisation, un procédé de détermination par optimisation d'un système de grandissement d'image rétinienne, comprenant
- le choix d'un modèle d'œil, de conditions du porté, d'un implant intraoculaire et d'une lentille externe à l'œil; - la modification des caractéristiques de l'implant et de la lentille pour que, dans un champ objet de lecture, tout objet ponctuel produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible. Avantageusement, l'étape de modification s'effectue en outre pour qu'en présence d'une variation de la position angulaire de la lentille par rapport aux conditions du porté choisies, dans une plage de ±2°, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible. On peut aussi imposer cette contrainte pour une variation de la position angulaire de la lentille dans une plage de ±5°, voire dans une plage de ±10°. Il est aussi possible que l'étape de modification s'effectue pour qu'en présence d'un décentrement de la lentille dans une plage de ±0,5 mm par rapport aux conditions du porté choisies, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible. On peut aussi imposer cette contrainte pour un décentrement de la lentille dans une plage de ±1 mm, voire de ±2 mm. On peut encore imposer que l'étape de modification comprenne l'application de propriétés diffractives à la lentille. Dans ce cas, l'étape de modification peut s'effectuer pour qu'en présence d'une variation de la position angulaire de la lentille par rapport aux conditions du porté choisies, dans une plage de ±5°, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 5 à 80 μm, pour trois longueurs d'onde réparties dans le spectre visible. 21358PC 5 On peut encore imposer que l'étape de modification s'effectue pour qu'en présence d'un décentrement de la lentille dans une plage de ±1 mm par rapport aux conditions du porté choisies, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 5 à 80 μm, pour trois longueurs d'onde réparties dans le spectre visible. Le champ objet peut être défini dans le procédé comme situé à une distance de 25 cm de la lentille et couvrant un angle de 10°, ou encore être défini par un angle d'ouverture au niveau de la rétine de ±24°. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple et en référence aux dessins qui montrent : - figure 1, un schéma en vue de dessus en coupe d'un système optique œil-lentille avec un implant selon l'invention; - figure 2, une vue schématique en coupe verticale à plus grande échelle du système œil-lentille; - figure 3, un graphe de la distance du champ objet en lecture en fonction de la distance vene-œil dans un système selon l'invention et selon l'état de la technique; - figure 4, un graphe de la taille de la tache image dans le champ objet d'un système selon l'invention comparée à la tache image d'un système selon l'état de la technique; - figure 5, un graphe conespondant à celui de la figure 4, avec un décentrement du vene de 1 mm; - figure 6, un graphe conespondant à celui de la figure 4, avec un décalage angulaire du vene de 5°; - figure 7, une vue similaire à celle de la figure 1 dans un mode de réalisation de l'invention utilisant une lentille de Fresnel; - figures 8 à 10, des graphes similaires à ceux des figures 4 à 6, mais pour un troisième mode de réalisation de l'invention; - figure 11, un graphe similaire à celui de la figure 8, mais prenant en compte plusieurs longueurs d'onde du spectre visible. La figure 1 montre un schéma d'un système optique œil-lentille selon l'invention. La lentille extérieure à l'œil est simplement qualifiée dans la suite de "lentille" ou "vene"; de même, l'implant intraoculaire est simplement désigné par le mot "implant" dans la suite de la description. La lentille et l'implant provoquent un grandissement de l'image projetée sur le fond de l'œil, à la manière d'un télescope. L'ensemble lentille-implant est donc qualifié dans la suite de "système télescopique", même s'il ne s'agit pas à proprement parler d'un télescope. 21358PC 6 On a représenté sur la figure un axe 2 conespondant à la direction primaire du regard. L'axe 2 passe par le centre de rotation 30 de l'œil 4. L'œil est représenté schématiquement; on reconnaît la cornée 6, la pupille 8, la rétine 10, le cristallin ou l'implant de sac 12 ainsi qu'un implant intraoculaire 14 selon l'invention. On peut utiliser comme modèle de l'œil le modèle proposé dans Accommodation-dependent model ofthe human eye with aspherics, R. Navarro, J. Santamaria and J. Bescos, Vol. 2, No 8 / August 1985, Opt. Soc. Am. A. en remplaçant, le cas échéant, le cristallin par un implant de sac. La figure montre aussi la lentille 16 extérieure à l'œil. La lentille est montée dans une monture de lunettes, en face de l'œil. L'axe 2 coupe, la face avant 18 de la lentille, en un point qui est généralement situé 4 mm au-dessus du centre géométrique de la face avant, lorsque le vene est utilisé à la fois en vision de loin et en vision de près et pour un positionnement standard de la monture. Dans le cas d'un système télescopique selon l'invention, le vene n'est utilisé qu'en vision de près et il est avantageux que l'axe 2 coupe la face avant 18 directement sur son centre géométrique. Soit le point O, point d'intersection de la face arrière et de l'axe 2. Dans un plan vertical contenant l'axe 2, la tangente à la face arrière 20 de la lentille au point O forme avec un axe vertical passant par le point O un angle appelé angle pantoscopique. Dans le plan horizontal contenant l'axe 2, qui est représenté sur la figure, la tangente à la face arrière de la lentille au point O forme avec un axe orthogonal à l'axe 2 un angle appelé galbe. On appelle "conditions du porté" les valeurs de la distance entre le point O et le centre de rotation de l'oeil, de l'angle pantoscopique et du galbe. On peut choisir pour les conditions du porté un triplet conespondant à des valeurs moyennes. On peut aussi faire varier les valeurs pour chaque individu ou type de cas. Dans l'exemple de la figure 1, on constate que la face arrière est plane et que le galbe est nul. Le choix de conditions du porté et d'un modèle de l'œil permet une modélisation complète des effets d'une lentille extérieure et d'un implant selon l'invention. Dans le cas d'un système télescopique selon l'invention, le vene n'est utilisé qu'en vision de près et il est avantageux que l'angle pantoscopique et le galbe soient nuls. Le cas échéant, on peut remplacer le cristallin par un implant de sac et prendre en compte les caractéristiques de l'implant de sac. Il est plus simple de disposer un implant derrière la pupille, comme représenté sur la figure 1, lorsque le cristallin est ou a été remplacé par un implant de sac. De fait, un tel implant de sac présente une épaisseur de l'ordre du millimètre, qui est plus faible que l'épaisseur d'un cristallin naturel, qui est de l'ordre de 4 millimètres. Il peut toutefois être possible de disposer avec le cristallin naturel un implant, dans la configuration représentée à la figure 1. On pounait aussi utiliser un implant disposé devant la pupille, en combinaison avec un cristallin naturel, ce qui éviterait tout problème éventuel posé par l'épaisseur du cristallin. La figure 1 ne montre pas la fixation de l'implant. 21358PC 7 On peut utiliser des haptiques, de façon connue en soi; on peut aussi utiliser la solution proposée dans US-A-4 932 971, et fixer l'implant sur un implant de sac, implanté auparavant ou en même temps. L'implant intraoculaire 14 présente une zone centrale 22 présentant une puissance négative et une zone périphérique 24. La zone centrale présente typiquement un diamètre compris entre 1,5 et 2 mm. La zone périphérique peut présenter une puissance optique nulle.
Comme expliqué plus bas, on peut aussi l'utiliser pour corriger une amétropie résiduelle du patient. On pounait tout aussi bien envisager que l'implant selon l'invention remplace purement et simplement le cristallin ou l'implant de sac comme dans US-A-4 666446, auquel cas la zone périphérique 24 de l'implant présentera une puissance positive de manière à compenser le cristallin. L'implant peut alors être positionné aussi bien en chambre antérieure que dans le sac. La figure 1 montre schématiquement les rayons focalisés 26 passant à travers la lentille 16, l'ouverture de la pupille 8 et la zone centrale 22 de l'implant. Ces rayons participent à la formation sur la rétine d'une image agrandie. La figure 1 montre encore les rayons 28, passant par l'ouverture de la pupille 8 mais traversant la zone périphérique 24 de l'implant, ces rayons divergent et ne participent pas à la formation d'une image sur la rétine. L'invention propose de définir les caractéristiques de l'implant intraoculaire 14 et de la lentille 16 en prenant en compte des variations possibles de position de la lentille par rapport à la position nominale de la lentille dans le système. Elle repose sur la constatation que les patients atteints de dégénérescence maculaire n'ont plus d'acuité en vision centrale et n'ont généralement qu'une acuité résiduelle faible - inférieure à 2/10e - grâce à leur vision périphérique. Il n'est donc pas nécessaire que la tache image produite par l'implant dans l'œil, en présence de la lentille externe, soit ponctuelle. Par rapport aux systèmes telescopiques de l'état de la technique, une dégradation acceptable de la qualité optique du système au centre du champ objet permet d'améliorer la qualité optique du système en périphérie du champ objet, ou d'accepter des variations de la position de la lentille par rapport à sa position nominale. L'invention repose sur la constatation, que dans le type de système télescopique considéré, le champ de vision est très vite limité par la qualité optique du système si l'on n'optimise pas conjointement et conectement la lentille et l'implant intraoculaire, ce que ne proposent pas US-A-4 666 446, US-A-4 932 971 et US-B-6 197 057. US-A-4 957 506 recherche une qualité optique très importante, de sorte que le système reste limité en champ de vision. Or, ce type de système est destiné à des patients malvoyants atteints de dégénérescence maculaire dont l'acuité visuelle est fortement dégradée et qui n'ont donc pas 21358PC 8 besoin d'une très bonne qualité optique au centre du champ de vision. Cette caractéristique est avantageusement utilisée dans l'invention pour élargir le champ de vision. La figure 2 montre une vue schématique en coupe verticale à plus grande échelle du système œil-lentille. On a représenté à la figure 2 l'axe 2 de la direction principale du regard, l'œil 4 avec une représentation schématique de l'implant 14, une représentation schématique de la lentille 16, ainsi que le champ objet 32. On note d] la distance entre la face avant de l'implant et la face arrière de la lentille et d la distance entre l'objet et la face avant de la lentille. Dans les exemples qui suivent, on considère le modèle d'œil décrit dans l'article de R. Navano et autres. On considère pour les conditions du porté une distance d\ de 22,43 mm. Cette distance conespond, dans le modèle d'œil précité, à une distance entre la face arrière de la lentille et l'œil de l'ordre de 18 mm. Cette distance est supérieure à la distance habituelle considérée pour les conditions du porté, qui est de l'ordre de 27 mm pour la distance entre la face arrière de la lentille et le centre de rotation de l'œil, soit une distance de l'ordre de 12 mm entre la lentille et l'œil. A grandissement constant, le fait de considérer pour la distance di une valeur légèrement supérieure à la valeur habituelle permet de diminuer les puissances de la lentille et de l'implant. On améliore les tolérances du système télescopique par rapport aux défauts de positionnement de la lentille. Il est donc avantageux que les conditions du porté considérées utilisent une distance entre la lentille et le centre de rotation de l'œil de l'ordre de 33 mm, ou encore une distance entre la lentille et l'œil de l'ordre de 18 mm. Avantageusement, on considère une distance entre la lentille et l'œil supérieure ou égale à 15 mm dans les conditions d'utilisation du système; ceci conespond à une distance lentille-implant supérieure ou égale à 19,43 mm; une borne inférieure de 19 mm est adaptée. On considère un champ objet en lecture : on peut choisir une distance d2 de 25 cm et un angle α de ±10° par rapport à l'axe 2 pour définir un tel champ objet de lecture. Cette valeur de distance est classique pour des patients présentant une vision basse. Le choix de l'angle α est représentatif d'un champ de lecture habituel assurant un confort en lecture; en effet, cette valeur conespond a une plage de 8 cm environ sur la feuille ce qui permet de voir quelques mots sur la feuille, soit la partie du texte sur laquelle est concentrée le lecteur à un instant donné. Une autre solution consiste à utiliser un champ défini au niveau de la rétine par un angle d'ouverture de ±24°. On considère le système fonctionnant aux alentours d'une longueur d'onde donnée du spectre visible, par exemple la longueur d'onde centrale du spectre visible, soit 550 nm, mais on pounait appliquer le raisonnement et les critères décrits ci-dessous à toute autre longueur d'onde du spectre visible. Plus précisément, le raisonnement et les critères ci-dessous sont appliqués à une longueur d'onde donnée du spectre visible. Pour d'autres longueurs d'ondes de ce spectre, le raisonnement et les critères restent valables. En revanche, du fait des abenations 21358PC 9 chromatiques, la tache image sur l'ensemble des longueurs d'ondes peut présenter une taille supérieure à la taille de la tache image pour une longueur d'onde donnée. En d'autres termes, la tache image dans le violet présente une taille semblable à la tache image dans le rouge; toutefois la position de ces taches images sur la rétine peut être légèrement décalée, de sorte que la tache image dans le violet et dans le rouge a une taille supérieure aux tailles respectives des taches images dans le violet et dans le rouge. Le raisonnement et les critères s'applique donc pour une longueur d'onde quelconque du spectre visible - mais pas nécessairement pour la tache image regroupant l'ensemble des longueurs d'ondes du spectre visible. Pour des objets ponctuels dans le champ ainsi défini et pour une taille de pupille déterminée, le système télescopique produit sur le fond de l'œil une tache image. Si l'on utilise le programme de tracé de rayon commercialisé sous la référence Code V, la tache image est définie comme étant 2 fois l'écart quadratique moyen de la position des rayons lumineux sur la rétine, pour un faisceau de rayons provenant d'un point objet donné et couvrant une pupille de taille donnée. D'autres moyens de définitions de la tache image fournissent des résultats équivalents et l'utilisation de ce programme de tracé de rayons n'est pas une obligation. On comprend aussi que la position de l'implant devant la pupille ne change pas la définition de la tache image. Selon l'invention, pour une pupille de 1,5 mm de diamètre, au centre du champ objet, la tache image présente une taille supérieure ou égale à 20 μm. Cette valeur reflète le fait qu'il n'est pas nécessaire, du fait de la faible acuité visuelle des patients atteints de dégénérescence maculaire, que la tache image soit ponctuelle. Un pouvoir de séparation de 5 minutes d'arc conespondant à une acuité de 2/10e, donne une tache image de 24 μm sur la rétine; il n'est donc pas nécessaire, compte tenu de l'acuité visuelle des patients, que la tache image présente une taille nettement inférieure à cette valeur, car la résolution finale sera donnée par la rétine. Pour tout objet ponctuel dans le champ objet de lecture - défini dans l'exemple de la figure 2 par une distance d2 de 25 cm et une ouverture de ±10°- la tache image présente une taille inférieure ou égale à 50 μm. Cette valeur supérieure est choisie pour le confort du patient. Cette dimension de tache image évite que le patient ne perçoive une dégradation d'acuité. Il n'est pas nécessaire de mesurer la tache image pour l'ensemble des positions possibles d'un objet dans le champ objet. Pour un système de révolution, il suffit de choisir trois ou quatre points sur un rayon (demi-méridienne); cette solution reste valable pour un système asphérisé comme celui donné en exemple plus bas. Il est avantageux que la tache image reste toujours dans cette plage de valeurs, même en cas de décentrement de la lentille 16 par rapport à sa position nominale sur l'axe 2, dans une plage d'au moins ±0,5 mm. Il est aussi avantageux que la tache image reste toujours dans cette plage de valeurs, même en cas de décalage angulaire de la lentille 16 par rapport à sa position 21358PC 10 nominale, dans une plage d'au moins ±2°. Ces tolérances sur le positionnement sont rendues possibles par le choix d'une valeur de tache image non nulle au centre du champ objet. Les caractéristiques optiques du système télescopique sont les suivantes. Comme expliqué plus haut, la lentille présente une puissance positive. Une puissance supérieure ou égale à 15 dioptries est avantageuse pour assurer que le système télescopique présente un grandissement entre 2 et 4. Au moins une des faces de la lentille peut être asphérisée. L'implant présente une partie centrale avec une puissance fortement négative; cette puissance est typiquement inférieure à -20 dioptries, voire inférieure à -60 dioptries. Ces valeurs, combinées avec les valeurs proposées plus haut pour les distances di et d2, permettent d'obtenir un grandissement du système télescopique entre 2 et 4. Un grandissement du système télescopique entre 2 et 4 - de préférence voisin de 3 - pour un champ objet dans une plage de ±10° est adapté à des patients peu atteints par la dégénérescence maculaire. Le système est simple d'utilisation et discret. Il assure un bon confort de lecture avec une vitesse de lecture conecte. La partie centrale de l'implant présente typiquement une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - un diamètre entre 1,5 et 2 mm; la valeur inférieure est suffisante pour que le contraste en présence de la lentille extérieure soit supérieur à 0.25 pour une pupille de 3 mm; la valeur supérieure de la plage de diamètre assure qu'en l'absence de la lentille extérieure, le patient conserve une vision périphérique utilisable; - une valeur absolue de puissance supérieure ou égale à 20 dioptrie; cette valeur est choisie, compte tenu des distances dans le système lentille-œil et des caractéristiques de la lentille, pour assurer le grandissement requis du système télescopique; - des surfaces sphériques; l'absence de surfaces asphériques dans la partie centrale de l'implant facilite la fabrication de l'implant; Ceci est possible car la performance optique du système recherché n'est pas très importante et adaptée à la faible acuité visuelle des patients. - une épaisseur au centre supérieure ou égale à 0,1 mm; cette valeur minimale assure la solidité de l'implant; - une épaisseur au bord inférieure ou égale à 0,5 mm et un diamètre optique total de 5 à 6 mm; cette valeur maximale d'épaisseur permet une implantation conecte de l'implant, tandis que la valeur du diamètre optique assure que l'implant ne limite pas l'entrée des rayons dans l'œil. La partie périphérique de l'implant s'étend autour de la zone centrale. Le diamètre total de l'implant est choisi de façon à permettre son positionnement dans l'œil du patient, en avant du cristallin ou d'un implant de sac remplaçant le cristallin, ou encore devant la pupille, comme expliqué plus haut. Typiquement, pour une position derrière la pupille, l'implant 21358PC 11 présente un diamètre optique extérieur de 5 à 6 mm, avec le cas échéant les haptiques nécessaires à son maintien en position dans l'œil du patient. La face arrière de la partie centrale de l'implant est avantageusement concave avec un rayon compris entre 3 et 5 mm, préférentiellement un rayon de 3,85 mm; Ceci assure que le système télescopique sera moins sensible à un décentrement ou un décalage angulaire de l'implant pour un grandissement 3 du système télescopique. L'épaisseur centrale de l'implant et le rayon de la face avant de la partie centrale de l'implant peuvent être avantageusement choisis (mais ce n'est pas une obligation) en fonction de l'amétropie résiduelle éventuelle du patient. Si le patient n'a pas d'amétropie résiduelle, on peut choisir un rayon de 4.40 mm et une épaisseur de 0.1 mm pour l'implant. Dans ce cas, la partie périphérique de l'implant n'a pas d'effet optique et l'amétropie du patient est corrigée par l'implant de sac. On peut aussi adapter le rayon de la surface avant de l'implant pour corriger les effets d'une amétropie résiduelle du patient sur la distance de lecture optimale du système. Un choix de rayons entre 3.8 et 5.5 mm permet de corriger les effets d'une amétropie résiduelle du patient entre -5 et +5 dioptries, pour un implant en acrylique hydrophile d'un indice de 1.460. Comme pour la partie centrale, il est avantageux que la partie périphérique de l'implant ne soit pas asphérique, pour faciliter la fabrication de l'implant. Celui-ci peut être obtenu par les techniques d'usinage direct ou de moulage ou autres connues en soi pour la fabrication des implants intraoculaires. La lentille externe à l'œil peut présenter les caractéristiques suivantes. La lentille présente une puissance supérieure ou égale à 15 dioptries; cette valeur est adaptée, compte tenu de la distance entre la lentille et l'œil et compte tenu de la position du champ objet de lecture, pour assurer un grandissement entre 2 et 4. La lentille présente une épaisseur au centre inférieure à 15 mm.. Elle est asphérisée, ce qui permet de conserver les tailles de tache image proposées dans le champ objet de lecture considéré; on peut par exemple utiliser pour la face avant de la lentille une surface de révolution dont la génératrice est une conique dont l'équation sur un diamètre peut s'écrire sous la forme Z=f(R) suivante :
avec R, distance du point calculé à l'axe optique; RoSC, rayon de courbure au centre et K conicité ou coefficient d'asphérisation du vene. Pour une lentille dans un matériau 1.665, on peut choisir K dans la plage [-1; 0] conespondant à une ellipse dont la forme varie entre une sphère et une parabole, et préférentiellement dans la plage [-0.6; -0.2], par exemple K≈-0,42 comme proposé plus bas. Ces valeurs ne sont données qu'à titre d'exemple car la valeur de K permettant de respecter les conditions sur la tache image sur l'ensemble d'un champ objet donné selon l'invention dépend des distances dl et d2, du grandissement choisi pour le 21358PC 12 système et donc des rayons de courbures des faces de la lentilles, ainsi que (mais dans une moindre mesure) de la position et des rayons de courbure de l'implant. Il est évident pour l'homme de l'art que l'asphérisation peut être poussée à un degré supérieur aussi loin que nécessaire pour permettre au système de respecter les conditions sur la tache image; dans ce cas, à la formule précédente viennent s'ajouter les termes d'asphérisation d'ordre supérieur :
ou NMAX est le degré d'asphérisation et les coefficients K, sont les coefficients d'asphérisation d'ordre supérieur. La lentille externe peut être teintée à l'aide de filtres couramment utilisés dans la conection de la basse vision pour limiter les effets d'éblouissement couramment observé chez les personnes atteintes de DMLA, mais ce n'est pas une obligation. Un exemple de système selon l'invention présente les caractéristiques suivantes. Le grandissement du système est de 3, pour un implant conespondant au modèle de l'œil proposé plus haut. La distance vaut 22,43 mm, ce qui conespond à une distance vene œil de 18 mm, et la distance d2 vaut 25 cm. Le champ objet est défini par un angle α de ±10°. La lentille est en vene d'indice 1,665 et présente une épaisseur au centre de 9,5 mm. La face arrière est sphérique concave d'un rayon de 250 mm. La face avant présente un rayon de courbure au centre RoSC de 25,28 mm et un coefficient d'asphérisation K de -0,42. Avec ces caractéristiques, la lentille présente une puissance au centre de 24 dioptries. L'implant intraoculaire est du genre représenté à la figure 1 et est maintenu derrière la pupille et devant un implant de sac par des haptiques. Il est sphérique biconcave. La partie centrale de la face arrière présente un rayon de 3,85 mm. Le rayon de la face avant et l'épaisseur de la partie centrale de l'implant sont donnés dans le tableau ci-dessous, en fonction de la conection d'amétropie que provoque la partie périphérique de l'implant.
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La partie centrale de l'implant s'étend sur un diamètre de 1,9 mm. Les figures 3 à 6 montrent les caractéristiques optiques de l'exemple proposé, dans le cas d'un implant sans conection d'amétropie. La figure 3 est un diagramme de la distance de lecture en mm, en fonction de la distance vene-œil en mm, dans un système selon l'invention et dans un système selon l'état de la technique que représente US-A-4 957 506. Comme indiqué plus haut, le système de l'exemple est prévu pour une distance vene-œil nominale de 18 mm; pour cette distance vene-œil, le champ de lecture est situé à une distance d2 de 25 cm par rapport à la face avant. Le graphe de la figure 3 montre les variations nécessaires de la distance d2 pour que le système conserve les mêmes propriétés optiques, en fonction des variations de la distance vene-œil. La figure montre que la distance de lecture du système selon l'invention reste comprise entre 18 et 43 cm (écart de -7 cm à +18 cm), lorsque la distance vene-œil varie entre 14 et 21 mm (écart de -4 mm à +3mm). Autrement dit, même lorsque la position de la lentille le long de l'axe 2 s'écarte de la position nominale, le système 21358PC 14 de l'invention reste utilisable. A titre de comparaison, le graphe de la figure 3 montre les valeurs calculées pour un système selon US-A-4 957 506; le graphe montre que ce système de l'état de la technique est beaucoup plus sensible à la position du vene devant l'œil. Les figures 4 à 6 sont des diagrammes montrant les caractéristiques de l'exemple proposé, par rapport à l'état de la technique décrit dans le brevet US-A-4 957 506, dans la table à la colonne 5. La figure 4 donne la taille de la tache image dans le champ objet, en fonction de l'angle α en degré. Spécifiquement, pour chaque valeur d'angle portée sur l'axe des abscisses, on a considéré un point du champ objet et on a porté sur le graphe la taille de la tache image, en μm. La figure montre en trait foncé les valeurs obtenues dans le système de l'invention et en traits intenompus les valeurs de l'état de la technique. On constate que la tache image a une taille comprise entre 20 et 40 μm pour l'ensemble des points du champ objet dans le système de l'invention. En revanche, dans le système de grandissement de l'état de la technique, la taille de la tache image au centre est nulle. La taille de la tache image dépasse 40 μm pour une valeur d'angle de l'ordre de 5° et dépasse 100 μm pour une valeur d'angle de l'ordre de 7,5°. En d'autres termes, au voisinage de l'axe, le système de l'état de la technique est trop performant par rapport à l'acuité du porteur; lorsque l'on s'écarte de l'axe, les performances du système décroissent rapidement et le champ de lecture est donc étroit. L'invention, en acceptant une dégradation des performances optiques sur l'axe, assure un champ de vision plus large. Les figures 5 et 6 illustrent l'effet d'un défaut de positionnement de la lentille, par rapport à la position nominale. La figure 5 est similaire à la figure 4, mais la lentille est décentrée par rapport à l'axe, d'une distance de 1 mm. La figure montre que la taille de la tache image du système de l'invention reste comprise entre 20 et 50 μm sur l'ensemble du champ objet. Le système de l'état de la technique présente une taille de tache image qui dépasse largement 70 μm de part et d'autre de l'axe optique. En d'autres termes, dans le système de l'invention, le décentrement de la lentille ne provoque pas de pertes des performances optiques dans le champ de vision en lecture; à l'inverse, dans le système de l'état de la technique, un décentrement de 1 mm provoque une diminution de plus d'un tiers de l'amplitude du champ de vision. La figure 6 est similaire à la figure 4, mais la lentille est tournée par rapport à l'axe, d'un angle de 5°. La figure montre que la taille de la tache image du système de l'invention reste comprise entre 20 et 50 μm sur l'ensemble du champ objet. Le système de l'état de la technique présente une taille de tache image qui dépasse 100 μm sur le champ objet, de part et d'autre de l'axe optique. Comme pour le décentrement, une rotation de la lentille dans le système de l'invention ne provoque pas de pertes des performances optiques dans le champ de vision en lecture; à l'inverse, dans le système de l'état de la technique, une rotation de 5° de la lentille provoque une diminution de près d'un quart de l'amplitude du champ de vision. 21358PC 15 Dans l'exemple des figures, on a considéré une plage de variation de la position angulaire de ±5° et une plage de décentrement de ±lmm; ces valeurs sont supérieures aux valeurs respectives de ±2° et +0,5 mm proposées plus haut. L'exemple montre que l'on peut imposer une contrainte sur la taille de la tache image pour des variations de position de la lentille plus importantes, tout en conservant un système convenant au porteur. On peut encore utiliser des plages respectives de ±10° et ±5 mm, pour permettre des variations encore plus grandes dans les conditions de montage. L'invention permet donc d'obtenir un champ de vision plus large, comme le montre la figure 4. En outre, elle fournit un système de grandissement rétinien qui est peu sensible aux variations de la position de la lentille externe, par rapport à la position nominale. On a donné un exemple de système selon l'invention ainsi que des plages de valeurs des différentes caractéristiques du système. On peut obtenir d'autres modes de réalisation de l'invention par optimisation des surfaces de la lentille et de l'implant. L'optimisation peut être effectuée de façon connue en soi, à l'aide de logiciels comme celui commercialisé sous la marque Code V par la société ORA (Optical Research Associates). On peut procéder comme suite pour l'optimisation : - on choisit un modèle d'œil standard, ou, pour une définition sur mesure, on détermine les caractéristiques de l'œil du porteur; - on choisit des conditions du porté de la lentille, soit pour un porteur standard, soit sur mesure pour un porteur donné; - on choisit une face arrière d'implant et de lentille, par exemple avec les valeurs proposées plus haut; - on considère une épaisseur et une face avant de départ pour la lentille et pour l'implant, pour assurer sur l'axe une tache image raisonnable , le grandissement et une distance de lecture dl souhaités; - on fixe des contraintes sur le système, conespondant au grandissement et à la distance de lecture dl souhaités; - on fixe des contraintes, conespondant à des tailles de tache image pour plusieurs points répartis dans le champ objet; - on fait varier la forme et l'épaisseur des faces avant de la lentille et de l'implant pour se rapprocher des cibles.
On peut aussi fixer des contraintes représentatives de défauts de positionnement de la lentille.
Par exemple, on peut limiter les tailles de tache image pour une lentille décentrée de 1 mm et pour une lentille tournée de 5°. Dans l'exemple, on optimise les faces avant de la lentille et de l'implant. On peut optimiser d'autres faces, par exemple optimiser en même temps les faces avant et arrière de la lentille. On peut procéder à une optimisation, pour tenir compte d'une conection d'amétropie 21358PC 16 par la partie périphérique de l'implant, simplement en modifiant le modèle d'œil standard pour le rendre représentatif de la conection d'amétropie requise. Une telle optimisation permet d'obtenir des modes de réalisation de systèmes selon l'invention, pour d'autres modèles d'œil ou d'autres conditions du porté que celles proposées dans l'exemple. La figure 7 montre une vue similaire à celle de la figure 1, pour un autre mode de réalisation de l'invention. Le système de la figure 7 diffère de celui de la figure 1 en ce que la lentille ou vene 40 est une lentille de Fresnel. La face avant 42 de la lentille présente donc la forme classique d'une lentille de Fresnel, avec des zones concentriques. La solution de la figure 7 permet de limiter l'épaisseur de la lentille : par rapport à l'exemple proposé plus haut d'une lentille d'épaisseur au centre de 9,5 mm, la solution de la figure 7 permet de fournir une même puissance au centre de 24 dioptries, avec une épaisseur de l'ordre de 2 mm. On conserve le même matériau et la même asphérisation de la face avant. Les rayons de la lentille de Fresnel peuvent être déterminés de façon connue en soi; on peut par exemple considérer les valeurs suivantes : - épaisseur au centre de la lentille de Fresnel : 2 mm - valeur du saut : 1 mm.
Avec cet exemple, on conserve les valeurs de taille focale décrites en référence aux figures 1 à
6. On peut aussi, en combinaison ou en alternance avec la lentille de Fresnel représentée à la figure 7 considérer un matériau d'indice plus faible et de nombre d'Abbe plus important que dans l'exemple de la figure 1. Cette solution permet de diminuer le chromatisme du système.
A titre d'exemple, le matériau de la lentille de la figure 1 présente un indice de 1,665 et un nombre d'Abbe de 31. Pour une longueur d'onde donnée, la taille de la tache image est comprise entre 20 et 50 μm, comme expliqué plus haut. Toutefois, lorsque l'on considère l'ensemble des longueurs d'onde du spectre visible, la taille de la tache image pour un point de l'espace objet peut atteindre 300 μm, notamment en bord de champ. On peut utiliser à la place de ce matériau un matériau d'indice 1,502 et de nombre d'Abbe de 58, comme le matériau vendu sous la marque CR39 par la société PPG Industries, Pittsburgh, USA. Dans ce cas, on conserve la propriété d'une tache image entre 20 et 50 μm pour une longueur d'onde; toutefois, la taille de la tache image pour un point de l'espace objet, sur l'ensemble des longueurs d'onde du spectre visible, devient alors inférieure à 150 μm, ce qui réduit sensiblement la gêne liée au chromatisme du système. Il est encore possible de prévoir, dans le mode de réalisation de la figure 1 ou dans le mode de réalisation de la figure 7, que la lentille présente des propriétés diffractives. La lentille présente alors des variations de surface et/ou d'indice voisines des longueurs d'onde transmises. 21358PC 17 A titre d'exemple, on peut prévoir sur la face avant de la lentille des zones circulaires concentriques, similaires à celles représentées à la figure 7, mais avec un saut d'une taille d'un ordre de grandeur différent. Par exemple, on peut considérer un calcul des propriétés diffractives de la lentille pour une longueur d'onde centrale dans le visible, dans la plage de 500 à 600 nm, comme λ = 546 nm. Pour cette longueur d'onde, dans l'exemple de la lentille de la figure 1, on peut choisir un saut de l'ordre de : (n -l).λ = 0,665 * 0,546 = 0,366 μm avec n l'indice du matériau de la lentille. On peut ainsi prévoir une ou plusieurs surfaces diffractives sur la lentille. De telles propriétés diffractives permettent de limiter le chromatisme du système. Ces propriétés diffractives présentent avantageusement une symétrie de révolution, comme le reste du système de grandissement. Le système dans son ensemble présente alors une symétrie de révolution, ce qui évite de privilégier une partie du champ de vision. On peut par exemple utiliser un élément diffractif dont les propriétés sont réalisées par modification du profil de la surface - connu sous l'appellation "kinoform" (en langue anglaise, kinofortn phase plate). Cet élément peut être appliqué ou prévu sur la face avant ou sur la face arrière de la lentille de la figure 1, ou encore sur la face arrière de la lentille de la figure 7. On donne dans la suite un exemple dans une configuration similaire à celle de la figure 1. La lentille est constituée d'un matériau d'indice 1,665 et de nombre d'Abbe de 31, comme dans l'exemple de la figure 1. La face avant 18 est asphérisée et présente un rayon de courbure au centre Rose de 26.731 mm, un coefficient d'asphérisation K= -0.734 et un 1er coefficient d'asphérisation d'ordre supérieur Kι= 4.95e-006mm"1. La face arrière 20 est sphérique concave de rayon 150 mm. L'épaisseur au centre est de 9,5 mm. La partie diffractive est formée d'un filtre de phase, apportant un déphasage de la forme : avec - r, distance du point à l'axe optique en mm. - .1=546.1 nm, longueur d'onde de référence. - C2= 2.516e-6 mm"3 - C3= -1.46e-8 mm"5 - C*= 3.75e-l l mm"7 et Ce déphasage peut notamment être réalisé par un "kinoform" (en langue anglaise, kinoform phase plate). 21358PC 18 Comme dans l'exemple de la figure 1, l'implant est sphérique biconcave, avec une face arrière d'un rayon de 3,85mm; le rayon de la face avant et l'épaisseur au centre de l'implant dépendent de l'amétropie corrigée. Pour une amétropie nulle, on considère par exemple une face avant de rayon 4,986 mm et une épaisseur au centre de 0.1 mm. Dans ces conditions, le système présente, pour une longueur d'onde quelconque dans le visible, une taille de tache focale inférieure à 50 μm pour tout objet ponctuel dans le champ objet de lecture. Lorsque l'on considère l'ensemble des longueurs d'onde du visible, on obtient pour tout objet ponctuel dans le champ objet de lecture une tache focale d'une dimension bien inférieure à la dimension de 300 μm mentionnée plus haut. Pour plus de facilité,on peut ne considérer que trois valeurs de longueurs d'onde, réparties dans le visible. Par exemple, on considère : - une longueur d'onde dans le bleu, entre 400 et 500 nm - une longueur d'onde centrale, entre 500 et 600 nm et - une longueur d'onde dans le rouge, entre 600 et 800 nm. La considération de trois longueurs d'onde ainsi réparties suffit pour obtenir des tailles de tache focale représentatives de celles obtenues en considérant l'ensemble des longueurs d'onde du spectre visible. On obtient alors typiquement, pour la tache focale d'un objet ponctuel dans le champ de lecture objet pour trois longueurs d'onde choisies ainsi, une taille de 20 à 50 μm. On notera que dans les exemples qui suivent, la taille de la tache focale obtenue pour trois longueurs d'onde est calculée, comme proposé plus haut, à l'aide de l'écart quadratique moyen. De ce fait, la valeur de la tache focale pour trois longueurs d'onde n'est pas une fonction simple des trois valeurs de tache focale pour les trois longueurs d'onde considérées. A titre d'exemple, on considère des longueurs d'onde de λ3 = 643,8 nm, λ2 = 546,1 nm et λi = 480 nm. La figure 8 montre un graphe similaire à celui de la figure 4, donnant les tailles des taches focales pour les longueurs d'onde λi, λ2 et λ3, pour ces trois longueurs d'onde ainsi que la taille de la tache focale dans le système de l'état de la technique décrit dans le brevet US-A-4 957 506, pour une longueur d'onde de 546.1 nm. On constate, comme c'était le cas à la figure 4, que la taille de la tache focale reste comprise entre 20 et 50 μm pour chacune des longueurs d'onde, mais aussi lorsque l'on considère la lumière aux trois longueurs en cause. A titre de comparaison, la taille de la tache focale dans le système de l'état de la technique est faible sur l'axe - où le patient a perdu la vision - mais très importante à la périphérie du champ objet. La figure 9 montre un graphe similaire à celui de la figure 5, donnant les tailles des taches focales pour les longueurs d'onde λ1} λ2 et λ3, pour ces trois longueurs d'onde ainsi que la taille de la tache focale dans le système de l'état de la technique décrit dans le brevet US-A- 4 957 506. La figure 9 montre l'exemple d'un décentrement de la lentille de 1 mm. On 21358PC 19 constate sur le graphe que la taille de la tache focale reste comprise entre 5 et 80 μm, pour chacune des longueurs d'onde considérées comme pour la lumière à ces trois longueurs d'onde. La figure 10 montre un graphe similaire à celui de la figure 6, donnant les tailles des taches focales pour les longueurs d'onde λ } λ2 et λ3, pour ces trois longueurs d'onde ainsi que la taille de la tache focale dans le système de l'état de la technique décrit dans le brevet US-A- 4 957 506. La figure 10 montre l'exemple d'un décalage angulaire de la lentille de 5°. Comme dans l'exemple de la figure 9, on constate sur le graphe que la taille de la tache focale reste comprise entre 5 et 80 μm, pour chacune des longueurs d'onde considérées comme pour la lumière à ces trois longueurs d'onde. Enfin, la figure 11 est un graphe similaire à celui de la figure 8; est portée en trait plein sur le graphe la taille de la tache focale calculée pour les trois longueurs d'onde λls λ2 et λ3, dans le système présentant des propriétés diffractives données à titre d'exemple. Est aussi portée en traits intenompus sur le graphe la taille de la tache focale calculée pour ces trois longueurs d'onde dans le système du document US-A-4 957 506. La comparaison de la figure 8 et de la figure 11 montre que la taille de la tache focale dans le système de l'état de la technique augmente encore plus rapidement lorsque l'on constate non plus une seule longueur d'onde, mais plusieurs longueurs d'onde réparties dans le spectre. On n'a pas représenté de graphe analogue à celui de la figure 3, pour plusieurs longueurs d'ondes. De fait, on obtient des résultats exactement similaires à ceux représentés à la figure 3, les variations ne dépendant que peu ou pas de la longueur d'onde. Les propriétés diffractives de la lentille peuvent être déterminées par optimisation, suivant les principes exposés plus haut. On peut optimiser d'abord la lentille et l'implant, sans propriétés diffractives particulières pour obtenir un système proche de la solution recherchée, puis optimiser de nouveau le système en intégrant les propriétés diffractives. Ce faisant, les propriétés de la lentille initialement obtenues seront sensiblement modifiées. Alternativement, on peut optimiser la lentille en intégrant les propriétés diffractives dés le début. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples préférés donnés ci-dessus. On pounait utiliser d'autres conditions du porté que celles proposées à titre d'exemple; on pounait aussi utiliser un autre modèle pour l'œil. Il est aussi possible d'utiliser d'autres méthodes d'optimisation que celles proposées.

Claims

21358PC 20 REVENDICATIONS
1. Un système de grandissement d'image rétinienne, comprenant : - un implant intraoculaire (14) présentant une partie périphérique (24) et une partie centrale (22) de puissance négative, - une lentille (16) de puissance positive destinée à être disposée à l'extérieur de l'œil, la lentille (16) et l'implant (14) étant adaptés à produire dans le fond de l'œil d'un utilisateur standard une image agrandie d'un objet, dans lequel, pour une pupille de 1,5 mm de diamètre, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produit dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible.
2. Le système de la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque la position angulaire de la lentille varie dans une plage de ±2° par rapport à sa position nominale, pour une pupille de 1,5 mm de diamètre, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produit dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible.
3. Le système de la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque. la position angulaire de la lentille varie dans une plage de ±5°, de préférence ±10° par rapport à sa position nominale, pour une pupille de 1,5 mm de diamètre, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produit dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible.
4. Le système de la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que, lorsque le décentrement de la lentille varie dans une plage de ±0,2 mm par rapport à la position nominale, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produit dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible.
5. Le système de la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que, lorsque le décentrement de la lentille varie dans une plage de ±1 mm, de préférence ±2 mm, par rapport à la position nominale, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produit dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible.
21358PC 21 6. Le système de l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la lentille présente des propriétés diffractives.
7. Le système de la revendication 6, caractérisé en ce que les propriétés diffractives sont obtenues par modification du profil d'une des surfaces de la lentille.
8. Le système de la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que, lorsque le décentrement de la lentille varie dans une plage de ±1 mm, par rapport à la position nominale, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produit dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 5 à 80 μm, pour trois longueurs d'onde réparties dans le spectre visible.
9. Le système de la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que, lorsque la position angulaire de la lentille varie dans une plage de ±5° par rapport à sa position nominale, pour une pupille de 1,5 mm de diamètre, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produit dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 5 et 80 μm, pour trois longueurs d'onde réparties dans le spectre visible.
10. Le système de la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les trois longueurs d'onde sont respectivement choisies dans les plages de 400 à 500 nm, de 500 à 600 nm et de
600 à 800 nm.
11. Le système de l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la partie centrale (22) de l'implant est sphérique.
12. Le système de l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la face avant de la lentille est une conique dont la conicité est comprise entre 0 et -1, de préférence comprise entre -0,2 et -0,6.
13. Le système de l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la lentille est une lentille de Fresnel.
14. Le système de l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il présente un grandissement compris entre 2 et 4.
21358PC 22 15. Le système de l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il présente dans les conditions d'utilisation une distance entre la lentille et l'implant supérieure ou égale à 19 mm.
16. Le système de l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le champ objet de lecture est situé à une distance (d2) de 25 cm de la lentille et couvre un angle (α) de 10°.
17. Le système de l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le champ objet de lecture est défini par un angle d'ouverture au niveau de la rétine de ±24°.
18. Un procédé de détermination par optimisation d'un système de grandissement d'image rétinienne, comprenant : - le choix d'un modèle d'œil, de conditions du porté, d'un implant intraoculaire (14) et d'une lentille externe à l'œil (16); - la modification des caractéristiques de l'implant et de la lentille pour que, dans un champ objet de lecture, tout objet ponctuel produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm.
19. Le procédé de la revendication 18, caractérisé en ce que l'étape de modification s'effectue en outre pour qu'en présence d'une variation de la position angulaire de la lentille par rapport aux conditions du porté choisies, dans une plage de ±2°, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible.
20. Le procédé de la revendication 18, caractérisé en ce que l'étape de modification s'effectue en outre pour qu'en présence d'une variation de la position angulaire de la lentille par rapport aux conditions du porté choisies, dans une plage de ±5° et de préférence dans une plage de ±10°, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible.
21. Le procédé de l'une des revendications 18 à 20, caractérisé en ce que l'étape de modification s'effectue en outre pour qu'en présence d'un décentrement de la lentille dans une plage de ±0,5 mm par rapport aux conditions du porté choisies, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible. 21358PC 23
22. Le procédé de l'une des revendications 18 à 20, caractérisé en ce que l'étape de modification s'effectue en outre pour qu'en présence d'un décentrement de la lentille dans une plage de ±1 mm, de préférence ±2 mm, par rapport aux conditions du porté choisies, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 20 à 50 μm, pour une longueur d'onde du spectre visible.
23. Le procédé de l'une des revendications 18 à 22, caractérisé en ce que l'étape de modification comprend l'application de propriétés diffractives à la lentille.
24. Le procédé de la revendication 23, caractérisé en ce que l'étape de modification s'effectue en outre pour qu'en présence d'une variation de la position angulaire de la lentille par rapport aux conditions du porté choisies, dans une plage de ±5°, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 5 à 80 μm, pour trois longueurs d'onde réparties dans le spectre visible.
25. Le procédé de la revendication 23 ou 24, caractérisé en ce que l'étape de modification s'effectue en outre pour qu'en présence d'un décentrement de la lentille dans une plage de ±1 mm par rapport aux conditions du porté choisies, tout objet ponctuel dans un champ objet de lecture produise dans le fond de l'œil une tache image d'une taille comprise entre 5 à 80 μm, pour trois longueurs d'onde réparties dans le spectre visible.
26. Le procédé de l'une des revendications 18 à 25, caractérisé en ce que le champ objet de lecture est situé à une distance (d2) de 25 cm de la lentille et couvre un angle (α) de 10°.
27. Le procédé de l'une des revendications 18 à 25, caractérisé en ce que le champ objet de lecture est défini par un angle d'ouverture au niveau de la rétine de ±24°.
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