FR2544878A1 - Lentille de contact molle multifocale, son procede de fabrication et procedes de preparation d'un flan de lentilles et d'un moule pour sa formation - Google Patents
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Abstract
UNE LENTILLE DE CONTACT MOLLE MULTIFOCALE PRESENTE UN GRADIENT DE PUISSANCE OPTIQUE CONTINUMENT VARIABLE DANS UNE REGION PLUS PETITE QUE L'OUVERTURE MAXIMALE DE LA PUPILLE. LA SURFACE CONCAVE EST ASPHERIQUE. EN SON CENTRE LA PUISSANCE CORRESPOND A LA VISION A DISTANCE, PUIS LA VISION AUGMENTE JUSQU'A LA VALEUR VOULUE POUR LA VISION PROCHE, SOIT DE 3 A 5DIOPTRIES DANS LES LIMITES DES 8MM DE LA ZONE OPTIQUE ANTERIEURE (AOZ), SOIT 9,7MM DANS L'ETAT MOUILLE. A L'EXTERIEUR DE CETTE ZONE, LA SURFACE CONCAVE EST SPHERIQUE ET POSSEDE UN RAYON DE COURBURE R. LA PUISSANCE AU CENTRE OBEIT A L'EQUATION SUIVANTE: (CF DESSIN DANS BOPI) OU R EST LE RAYON DE COURBURE DE L'AOZ, R EST LA COURBURE AU CENTRE DE LA PARTIE ASPHERIQUE, T EST L'EPAISSEUR DE LA LENTILLE AU CENTRE, EXP EST LE FACTEUR DE DILATATION ENTRE L'ETAT SEC ET L'ETAT MOUILLE, ET N EST L'INDICE DE REFRACTION DE LA LENTILLE A L'ETAT MOUILLE.
Description
La présente invention concerne les lentilles cornéennes, ou lentilles de
contact, et, plus spécialement, des lentilles de contact molles multifocales à variation continue permettant de produire simultanément des images nettes d'objets éloignés, d'objets intermédiaires et d'objets proches sur la rétine de leur porteur, y compris des lentilles pouvant être utilisées pour corriger l'astigmatisme. Il existe une grande demande et un grand intérêt pour des lentilles de contact pouvant être utilisées à la fois pour la vision à distance et la lecture rapprochée On connaît
trois manières normales d'aborder la résolution de ce problème.
Ces approches sont celle de la lentille de contact bifocale à vision alternée, et celle de la lentille de contact bifocale à vision simultanée comprenant la méthode oeil droit-oeil gauche
et la lentille bifocale confondue.
La lentille de contact bifocale à vision alternée possède généralement deux zones optiques La première zoné optique, servant à voir les objets éloignés, est généralement située dans le milieu de la lentille La zone optique permettant de voir les
objets proches entoure généralement la première zone optique.
Chaque zone optique est plus grande que l'ouverture normale de la pupille si bien que le porteur doit apprendre à positionner convenablement la lentille suivant l'application considérée C'est une tache difficile que d'entraîner le patient à déplacer les
deux zones optiques lorsque cela est souhaitable Ceci est parti-
culièrement vrai pour les grandes lentilles de contact molles et confortables qui ne se déplacent pas librement pour permettre un changement de position des zones optiques à volonté Ainsi, ces lentilles ne sont pas complètement satisfaisantes et, bien souvent, la transition entre les deux zones optiques se trouve
devant la pupille et conduit à une vision floue.
Les lentilles de contact bifocales à vision simultanée tirent partie du fait que le cerveau humain est en mesure de choisir sélectivement une image nette lorsque sont projetées simultanément sur les rétines une image nette et une image floue Cette capacité de choisir l'image nette conduit aux deux approches utilisant cette méthode Dans la méthode oeil droit-oeil gauche, un oeil porte une lentille pour la vision éloignée et l'autre oeil porte une lentille pour la vision proche Le cerveau sélectionne à un instant donné la vision d'un seul oeil Naturellement, puisqu'un seul oeil est utilisé à la fois, le porteur perd la perception
de la profondeur.
La deuxième approche utilisant la lentille de contact bifocale à vision simultanée est la lentille bifocale confondue comportant une zone optique plus petite que l'ouverture de la pupille On se trouve dans un cas analogue à celui de la lentille
à vision alternée ci-dessus décrit utilisant deux zones optiques.
La zone de vision éloignée se trouvant au centre de la lentille a reçu une dimension plus petite que l'ouverture normale de la pupille afin que soit assurée simultanément la présentation à la pupille des deux zones optiques Pour réduire la discontinuité brutale et la gêne que provoquerait une transition brusque entre les zones, il est prévu une transition progressive d'une zone optique à l'autre Malgré le fait de cette transition progressive, il n'existe pas de continuité entre les deux zones de vision Ainsi, pour un objet se trouvant entre la zone proche et la zone éloignée, il se forme sur la rétine deux images qui ne sont ni l'une ni l'autre
mises au point, ce qui crée un sentiment confus chez le porteur.
Sur la base de ce qui vient d'être énonce, on voit que les trois moyens proposés pour la réalisation deslentilles de contact multifocales actuellement à l'étude sont soumis aux
sévères contraintes qui sont propres à toute lentille bifocale.
Puisque les lentilles possèdent deux zones optiques, une pour la lecture et l'autre pour la vision éloignée, la plupart des choses se trouvant entre ces deux zones, comme le tableau de bord d'une automobile, sont floues ou bien dédoublées en deux images non mises au point Un autre inconvénient des approches actuellement étudiées
est que, dans le cas d'une application aux lentilles molles con-
fortables, il est très difficile de corriger l'astigmatisme Il * est donc souhaitable que soient proposées des lentilles de contact
multifocales à variation continue qui surmonteraient les inconvé-
nients existants dans les lentilles de la technique antérieure.
En termes généraux, selon l'invention, il est proposé une lentille de contact améliorée à gradient de puissance optique multifocale continûment variable possédant un diamètre plus petit que l'ouverture normale de la pupille au milieu de la lentille de contact La puissance correspondant à la vision éloignée voulue se-trouve dans la région centrale de la lentille et la puissance augmente jusqu'à la puissance voulue pour la vision proche au
fur'et à mesure que le diamètre se rapproche de celui de l'ouver-
ture normale de la pupille, soit d'environ 5 à 7 mm dans l'état dans lequel la lentille est portée, pour créer simultanément sur la rétine du porteur des images nettes d'objets éloignés, d'objets
intermédiaires et d'objets proches.
Dans une lentille non torique, la-lentille possède une symétrie de rotation complète Dans une lentille typiquement destinée à un oeil myope, la puissance négative la plus, forte, de -3 à -5 dioptries, existant au centre augmente continûment jusqu'à 0, sur le diamètre de 5 à 7 mm, et reste à O dioptrie jusqu'au bord de la zone optique, se trouvant sur un diamètre d'environ 9,7 mm La surface concave des lentilles est asphérique et les autres surfaces peuvent être sphériques, asphériques ou toriques. Les lentilles molles sont généralement préparées dans l'état dur, avant dilatation, si bien qie l'on effectue tous les calculs en utilisant les dimensions de l'état sec (ou dur), sauf pour la puissance optique On calcule dans l'état humide (ou mou) les puissances optiques d'une lentille du type pouvant se dilater, en utilisant les dimensions de l'état sec après multiplication par un facteur de dilatation approprié P= 1 n-l w r 1 Exp t Exp r 2 ' Exp n-l n o Exp est le facteur de dilatation; n est l'indice de réfraction de la matière à l'état humide; * t est l'épaisseur de la lentille; r 2 ' est le rayon de courbure de la surface concave au niveau du centre; et
r 1 est le rayon de courbure de la surface convexe.
On prépare les lentilles selon l'invention en pres-
sant un flan à forme de bouton à l'aide d'une bille et en décou-
pant le flan à forme de bouton pendant que celui-ci est maintenu pressé, puis en relâchant le bouton après découpage et polissage. La surface découpée et polie est, avant d'être libérée, sphérique,
et, après sa libération, elle devient asphérique On mesure l'ampli-
tude de la déformation créée par la compression à l'aide d'un micro-
mètre indiquant l'amplitude de déplacement Un procédé détaillé est
présenté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n' 4 074 469.
La surface asphérique concave produite par ce procédé est sensiblement sphérique à partir d'un diamètre de 5 mm (avant
dilatation) et,à l'extérieur, et elle présente un rayon de cour-
bure de base désigné par r 2 * La courbe asphérique se trouvant dans la partie médiane présente un rayon plus court que le rayon de base r 2 Le rayon de courbure de cette courbe présente sa
plus petite valeur au centre, et on désigne la valeur correspon-
dante par r 2 ' La différence entre r 2 ' et r 2, ainsi que la dis-
tance de déplacement entre la courbe réelle et la courbe sphérique,
et la dimension diamétrale du gradient, sont fonction de l'impor-
tance de la compression, du diamètre de la bille de compression,
et de la profondeur de découpe (ou de l'épaisseur restant tedu-
flan découpé) Lorsque r 2 et r 2 ' ont été déterminés, on calcule l'épaisseur de la lentille t et le rayon de courbe convexe r à
l'aide de la puissance optique voulue au niveau du sommet de la-
lentille et de l'épaisseur voulue au niveau de la jonction de la zone optique- Les autres paramètres de la lentille se rapportent
à des moyens classiques.
Puisque la lentille possède une symétrie de rotation, le contour correspondant à une valeur constante de la puissance est un cercle Pour un oeil atteint d'astigmatisme, un contour elliptique crée l'image nette d'un article sur la rétine dans la
mesure o la puissance optique verticale nécessaire et la puis-
sance horizontale nécessaire existent sur la lentille dans les limites de l'ouverture normale de la pupille, à savoir dans les limites d'une région d'environ 5 mm de diamètre avant dilatation
de la lentille.
C'est donc un but de l'invention de proposer une
lentille de contact améliorée.
Un autre but de l'invention est de proposer une
lentille de contact multifocale à variation continue améliorée.
C'est un autre but de l'invention de proposer une lentille de contact multifocale à variation continue o la surface concave
est asphérique.
Selon un autre but de l'invention, il est proposé une lentille de contact multifocale possédant une zone optique à variation continue au niveau du milieu de la lentille dans
un diamètre inférieur à celui de l'ouverture normale de la pupille.
Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de formation d'une lentille de contact multifocale à variation continue. Un autre but de l'invention est de proposer une lentille
de contact multifocale à variation continue perfectionnée qui cor-
rige l'astigmatisme.
La description suivante, conçue à titre d'illustration
de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels la figure 1 est une vue en plan illustrant le gradient de puissance optique d'une lentille de contact molle construite et conçue selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe de la lentille de contact molle de la figure 1 avant dilatation; les figures 3 et 3 a sont des vues en section droite d'opérations de préparation de la lentille des figures 1 et 2; la figure 4 est une vue en section droite d'une partie de la lentille des figures 1 et 2, illustrant les relations dimensionnelles utilisées dans la réalisation de la lentille; la figure 5 est une vue en section droite partielle de la partie périphérique de la lentille des figures 1 et 2; la figure 6 est une vue en plan de la lentille de la figure 1, montrant des bandes de forme circulaire de la zone optique utilisées pour la vision à distance et la vision proche dans les lentilles des figures 1 et 2; et -.la figure 7 est une vue en plan de la lentîlle de la figure 6, illustrant une bande utilisée pour la vision à distance
avec correction de l'astigmatisme.
La figure 1 est une vue en plan montrant une lentille de contact molle multifocale à variation continue dans l'état mouillé dilaté ou dans l'état prêt au port, telle que préparée selon l'invention La lentille possède une symétrie de rotation
complète, et la puissance négative maximale est d'environ -4 diop-
tries au centre, pour augmenter jusqu'à O dioptrie à l'intérieur
d'une zone d'un diamètre d'environ 6 mm La lentille est lenti-
culaire et possède une zone optique antérieure (APZ) d'environ 9,7 mm de diamètre Le diamètre total de la lentille dilatée est
d'environ 14,7 mm.
La lentille de la figure 1 peut être formée de tout
matériau commercialement disponible pour lentille de contact molle.
Par exemple, les lentilles particulières fabriquées selon l'inven-
tion et décrites ci-après sont formées dans le matériau dit HEMA, tel que méthacrylate d'hydroxyéthyle L'invention peut également être appliquée à tous les matériaux pour lentille de contact molle analoguesà l'HEMA, au diméthacrylate de l'éthylèneglycol (EGMA) ou à ses analogues, au polyacrylate de méthyle (PMMA) ou à ses analogues, au polyvinylpyrrolidone (PVP), etc Généralement, ces matériaux pour lentille molle gonflent et absorbent diverses quantités d'eau selon la nature du matériau polymère Les flans pour lentille en HEMA qui sont généralement disponibles absorbent
une teneur d'eau de 55 %, 45 % ou 38 %.
On se reporte maintenant à la figure 2, qui présente une vue en section droite de la lentille illustrée sur la figure 1 dans son état sec avant dilatation Toutes les dimensions de la
figure 2 sont réduites de 17 % par rapport à celles de la figure 1.
Ceci est dû au fait que la conception et la fabrication des lentilles
molles selon l'invention s'effectuent dans l'état dur avant dila-
tation Ainsi, les descriptions suivantes sont données à l'aide
des dimensions de l'état sec, à l'exception du calcul de la puis-
sance optique On calcule la puissance optique pour l'état mouillé en utilisant les dimensions de l'état sec multipliées par un facteur de dilatation approprié Pour V'HEMA utilisé dans les modes de réalisation donnés à titre d'exemple, le facteur de dilatation
est de 1 21 et la lentille dilatée contient environ 45 % d'eau.
Le facteur de dilatation d'un matériau pour lentille comportant
% d'eau est de 1,18 et, pour 55 % d'eau, il est de 1,31 -
Dans la lentille représentée sur la figure 2, toutes les courbes sont sphériques, à l'exception de la courbe concave interne, qui est asphérique Cette courbe de base est sensiblement sphérique à partir d'un diamètre d'environ 5 mm et a l'extérieur,
cette courbe de base ayant un rayon désigné par r 2 Si la courbe.
concave interne était sphérique et de ce même rayon r 2, la courbe
concave interne suivrait la ligne en trait interrompu apparais-
sant dans la partie médiane de la lentille Comme indiqué sur la figure 2, la courbe est plus prononcée dans la partie médiane que la courbe de base r 2 Le rayon de courbure de cette courbe asphérique
est plus petit au niveau du centre et est désigné par r 2 ' L'ajuste-
ment de la différence entre r 2 ' et r 2, ainsi que celui de la distance de déplacement entre la courbe réelle (la courbe en trait plein) et la courbe sphérique (la courbe en trait interrompu), et le mode
de réalisation du gradient à l'intérieur du diamètre voulu repré-
sentent des aspects importants de l'invention La surface concave de la lentille est asphérique, et les autres surfaces peuvent être asphériques, sphériques ou toriques A l'extérieur de la région optique centrale, la surface concave de la lentille est sensiblement sphérique. Une fois déterminées les dimensions des courbes r 2 et r 2 '> on calcule l'épaisseur de la lentille t et la courbe convexe de rayon de courbure r en utilisant la puissance optique voulue au sommet de la lentille et l'épaisseur voulue à la jonction
de la zone optique antérieure, qui est fixée nominalement à 8 mm.
On détermine les autres courbes par des moyens classiques L'épais-
seur et le diamètre du biais sont choisis arbitrairement, sur la base de l'expérience Dans les modes de réalisation données à titre d'exemple, la largeur du biais est fixée à 0,85 mm, et le
* rayon du biais est fixé à 10,3 mm Puisque la courbe r 2 est sen-
siblement sphérique au point de jonction à 8 mm, on peut calculer la courbure de la courbe convexe périphérique de rayon r à cxp partir de l'épaisseur voulue à la jonction et de l'épaisseur voulue du bord de la lentille Pour obtenir les propriétés voulues de la lentille, à savoir une lentille de contact multifocale du type simultané, il faut que le gradient de puissance optique augmente d'environ 3 à 5 dioptries, à partir de la valeur voulue pour la puissance de vision à distance au centre, dans les limites d'une
région dont le diamètre est inférieur à celui de l'ouverture nor-
male de la pupille L'ouverture normale de la pupille est l'ouver-
ture maximale dans l'obscurité et présente un diamètre d'environ 6 mm Par conséquent, le gradient de puissance optique existe dans une région de la lentille comprise entre environ 4,5 mm et 5,5 mm
de diamètre, pour l'état sec.
La lentille de contact multifocale simultanée propose une puissance focale graduellement variable dans les limites d'une région centrale dont la dimension est inférieure à l'ouverture normale de la pupille du porteur De ce fait, au moins une partie de la lentille, dans sa région centrale, forme sur la rétine une image nette d'un objet éloigné, tandis qu'une autre partie de la
lentille forme sur la rétine une image nette d'un objet rapproché.
Mfmme si la région centrale de la lentille forme une image floue d'un objet rapproché, dans la mesure o il existe simultanément sur la rétine une image nette de l'objet rapproché, le cerveau humain
recueille sélectivement l'image la plus nette de l'objet voulu.
C'est cette capacité sélective du cerveau humain à choisir l'image nette qui permet à des lentilles préparées selon l'invention de
fournir un effet multifocal continûment variable.
Les lentilles de contact molles dont la surface concave comporte une courbe asphérique qui fournit le gradient de puissance optique dans les limites de ouverture de la pupille peuvent être préparées à l'aide de l'appareil et du procédé décrits dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 074 469 cité ci-dessus L'appareil qui y est décrit permet de former des surfaces asphériques dans une lentille optique en déformant le flan de lentille d'une manière prédéterminée et en formant une surface sphérique dans le bouton déformé Ensuite, on libère le bouton
déformé et la surface concave obtenue devient asphérique.
Selon le procédé de l'invention, on comprime un bouton pour lentille constituant un flan non découpé à l'aide d'une bille de rayon R Ensuite, on découpe le bouton et on le polit tout en le
maintenant dans la position comprimée, après quoi on le libère.
On mesure la quantité de déplacement créée par la compression à
l'aide d'un micromètre de sorte qu'il est possible de dire exacte-
ment quel déplacement a été conféré Ce déplacement est exactement identique au déplacement existant entre la ligne en trait plein
asphérique et la ligne en trait interrompu sphérique de la figure 2.
Plus la déformation conférée au flan de lentille avant la découpe est importante, et plus le gradient de puissance optique de la lentille finale est grand Il peut arriver qu'un flan sec de matériau pour lentille molle sdit trop cassant pour pouvoir être comprimé du degré voulu sans se craqueler Dans ce cas, il est
judicieux de prédécouper le flan pour empêcher ce craquellement.
Il n'est pas nécessaire de polir cette découpe, la quantité de déplacement provoquéepar la compression étant également mesurée
à l'aide d'un micromètre.
La figure 3 montre la position relative d'une bille 11 de rayon R et d'un bouton pour lentille 12 constituant un flan non découpé qui doit être fléchi lors du déplacement de la bille 11 dans la direction de la flèche On positionne un micromètre 13 au-dessus du flan de lentille non découpe 12 et on l'utilise pour déterminer la déformation appliquée au flan de lentille 12, La
figure 3 a montre la position d'une bille 11, d'un bouton de len-
tille 14 découpé, mais non poli, et d'un micromètre 13 Les détails de la structure de l'appareil permettant de maintenir les flans de lentille 12 et 14 et le micromètre 13 sont décrits en détails
dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 074 469 ci-dessus cité.
Dans la présente description, il n'est pas nécessaire d'en dire plus.
Il a été découvert que, pour une amplitude donnée de déplacement central (compression), qu'on pouvait modifier la taille de la région de la lentille dans laquelle se produit le gradient * de puissance optique en modifiant l'épaisseur finale du bouton découpé et le rayon de la bille de compression Un plus petit rayon R pour la bille 11 produit des régions plus étroites dans les zones asphériques et un rayon R de la bille Il plus plat produit des régions plus larges dans les zones asphériques Plus mince est l'épaisseur finale du bouton de lentille et plus étroite est la
région de la zone asphérique, tandis que plus épaisse est l'épais-
seur finale du bouton de lentille, plus large est la région de
la zone asphérique De même, pour une même amplitude de compres-
sion, une région asphérique plus petite conduit à un gradient de puissance plus important, ou à une courbe asphérique r 2 ' plus prononcée pour une mgme courbre de base r 2 L'inverse est également
vrai.
Le mode de réalisation suivant présenté à titre d'exemple est une combinaison typique d'une compression et d'un découpage produisant une lentille qui possède les caractéristiques
résultantes préférées suivantes.
Combinaison typique Rayon de la bille utilisée pour la compression R = 6 mm Amplitude de la compression Q = 25 microns Epaisseur finale du bouton découpé et poli Tb = 1,8 mm Résultats typiques Région de la zone asphérique GOZ A 5,0 mm Différence entre r 2 et r 2 ' Ar 2 O 6 mm Gradient de puissance optique (après mouillage) Pw 4 dioptries Les résultats ci-dessus sont des chiffres moyens typiques selon
l'invention et ne sont présentés qu'à titre d'exemple Ils ne cons-
tituent pas une limitation Ces résultats sont gouvernés par les relations suivantes: GOZ _ f (Q+Tb+R) Ar 2 g (Q-Tb-R) A Pw h (Q-Tb-R) Ainsi, une augmentation de Q augmente GOZ, Ar 2 et &Pw, tandis qu'une
augmentation de Tb et R augmente GOZ, mais diminue Ar 2 etb Pw.
Après avoir comprimé, découpé et poli un bouton pour produire les surfaces concaves (la courbe de base centrale et la
courbe du biais), on libère le bouton et on effectue les mesures.
Les données suivantes sont associées au bouton.
il 1 L'amplitude de compression 2 La courbe de base périphérique 3 La courbe centrale 4 L'épaisseur du bouton découpé 5 Le rayon du biais 6 La zone optique périphérique Pour compléter les informations faut utiliser les points suivants, que l'on
sont connus.
7 La puissance de la lentille (à l'état mouillé) au centre 8 Le diamètre total de la lentille 9 La zone optique antérieure L'épaisseur de la jonction à V'AOZ 11 L'épaisseur du bord 12 L'indice de réfraction à l'état mouillé 13 Le facteur de dilatation Les paramètres inconnus restant sont ^O a) L'épaisseur de la lentille b) Le rayon de courbure de l'AOZ c) L'angle de r 1 pour un AOZ donné
d) Le rayon de courbure con-vexe périphé-
rique Q r 2 r 2 Tb r 3 (fixé normalement) POZ (fixé normalement) sur la lentille, il doit établir ou qui P w DL AOZ JTK ETK n Exp qui doivent être calculés t
r 1 -
rcxp Dans cet exemple numérique, on suppose que plusieurs paramètres ne sont pas variables et l'on fixe des valeurs typiques
pour des raisons pratiques.
1) Q = 0,025 mm 2) r 2 variable 3) r 2 ' variable 4) Tb = 1,8 mm ) r 3 = 10,3 mm 6) POZ = 10,45 mm 7) p variable 8) DL = 12,15 mm 9) AOZ = 8 mm ) JTK = 0,07 imm 11) ETK = 0,06 mm
12) N = 1,4325
13) Exp = 1,21 En utilisant les valeurs numériques ( 1 > à ( 13) cidessus, on peut écrire les équiations suivantes _____ ____ 2N r 1r' en mètres Pw r 1Exp t Exp r 2 Exje 1 n-1 n = r x 1 21 t x-, 1,21 -r 0432 1,2
0,4325 1,4325
pour r 1 et r 2 '1 en mm
P = 1 357 ( 1
w ri t r'l
3-57 1184
En réarrangeant l'équation ( 1), il vient ri __ _ 1 _ _ _ _
357 1184 P + 357
r ri 0,3019 t + ri= 0,3019 t + Cp ( 2) o Cp ( 3) PW 357 r 2
Remarque ri, r 2 ' des équations ( 1), ( 2) et ( 3) sont tous en imm.
Pour donner à l'épaisseur de la jonction JTK une valeur égale à 0,07 m (figure 4): + o + (= D
r 2 -Jr 22 16 + 0,025 + t (r ir 116) = O __.
2 l cos O et 2 = arcsin 4 2 r 2 En résolvant en t, il vient: t r r -16 r 2 6 + 0,025 4 1 ( 4) l 2 cos (arcsin r) 2 r t = r 1 r 12 -16-K ( 5) o K r + 00250,07
2 16 + 0,025 O O
2N 2 cos (arcsin r-) ( 6) r 2 (t et r 2 en mm) En résolvant en t à l'aide des équations ( 2) et ( 5), il vient: t = 0,3019 t + Cp \( 0,3019 t + Cp) 16 K ( 7)
en portant dans l'équation ( 5) la valeur de r 1 de l'équation ( 2).
En résolvant en t à partir de l'équation ( 7), il vient: t = 2,524 Cp 1, 762 K 16,3706 Cp 2 3,847 K Cp + 0,58 K 240,38 ( 8) K = r 2-r 22 _ 16 2+ 0, 025 O 07 ( 6) 2 r 2 16 cos (aresin 4) r 2 Cp = 1 ( 3) W - r 2 Pour un ensemble donné de r 2, r 2 ' et Pw, on peut calculer Cp et K et à l'aide de Cp et K, on peut calculer t Ensuite, on calcule
r 1 et 1.
Exemple: r 2 = 6,94, r 2 ' 6,44, P= -3 Cp =-3 1 = 6,808
357 6,44
K = 6,94 6,942 16 + 0,025 O; 07 / cos (arcsin -_) = 1,2080 6,94
t 2,524 x 6,808 1,762 x 1,2080 -
t = 22, 96,3706 x 6,8082-3,847 xl,2080 x 6,808 +O,58 x 1,2080 -40,38 = 0, 085 r = 6,808 + 0,3019 x 0,085 = 6,83 9 = arcsin 4 ( 9) r 1 91 arcsin 6,8 35,80
1 6,83
Dans le calcul de l'épaisseur t, il est souhaitable
de maintenir l'épaisseur de la jonction à 0,07 mm par exemple.
Toutefois, pour des lentilles à puissance très négative, le calcul peut conduire à une lentille trop mince, ou même a une valeur
négative Dans un modèle approprié, il faut maintenir une épais-
seur minimale, de préférence 0,04 mm environ par exemple Dans de tels cas, il faut maintenir l'épaisseur de la jonction à une valeur
supérieure à 0,07 mm.
Connaissant les valeurs de r 2 et r 3, POZ, DL, AOZ et ETK et à l'aide de la valeur calculée pour l'épaisseur de
jonction JTK ( 0,07 mm ou plus), on peut calculer de manière clas-
sique la courbe périphérique antérieure rcxp Par exemple, lorsque r 2 = 6, 94 mm, r 3 = 10,3 mm, POZ = 10,45 mm, DL = 12,15 mm, EKT = 0,06 mmn, la valeur de JTK peut être maintenue à 0,07 mm aussi
longtemps que la courbe antérieure r 1 est inférieure à 7,03 mm.
Ceci donne à rcxp une valeur de 8,13 mm Pour une valeur de r 11
supérieure à 7,03 mm, le paramètre JTK augmente et rxp diminue.
cxp On donne ci-dessous un exemple de calcul de r -cxp
en relation avec la figure 5.
y = d + d + d d
1 2 3 4
dl = r 32 5,2252 r 32 6,0752 = 0,5586 dc 2 =r 22 _ 42 \r 22 _ 5,2252 4) d 3 = 0,07 / cos (arcsin r 4) pour t) O,04 mm ( 10) 3 r 2 d 3 = 0,07 / cos (arsin r) + 0,04 t pour t< 0,04 mm ( 11) 3 r 2 test l'épaisseur de lentille calculée selon l'équation ( 8) d 4 0,06 / cos (arcsin 6 075) = 0, 0743
4 10,3 '
y = 0,5586 + ( qr 22 42 22 5,2252) + d 3 -0,0743 ( 12) Pour les valeurs r 2 = 6,94 mm, r 2 ' = 6,44 mm et Pw= -3 utilisées dans l'exemple ci-dessus, la valeur de t est w- 0,085 mm, ce qui est supérieur à la valeur minimale pratique de o,04 min Donc: y = 0,484 + ( r 2 42 _r 22 _ 5,2252) + d 3 ( 13)
= 0,484 + 1,1037 + 0,0857 = 1,6734
Y 1 = 4 x 2,075/y y = 3,2866 ( 14) Y 2 = 6,075 x 2,075/y = 7,5329 ( 15)
(Y 1 + Y 2)/2 = 5,4098 ( 16)
Y 1 + Y 2)22
rcxp = \J + 2 2) + 6,0752 ( 17) exp = 5,4098 6,075 = 8,13 mm
Si t est supérieur à 0,04 mm, rcxp vaut toujours 8,13 mmd.
Si la valeur calculée de t vaut -0,01 mm par exemple, il vient: d 3 = 0, 857 + 0,04 (-0,01) = 0,1357 ce qui est la valeur réelle de JTK rendant I'épaisseur centrale égale à 0,04 mm Dans ce cas, il vient: y = 0,484 + 1,1037 + 0,1357 = 1,7234 Y 1 = 4 x 2,075/1,7234 1,7234 = 3,0927 Y 2 = 6,075 x 2,075/1,7234 = 7,3144 (yl + y 2)/2 = 5,2035 rcxp = 5,20352 + 6,0752 = 8, 00 mm cxp On peut résoudre à la main, à l'aide d'une calculatrice programmable ou d'un calculateur les équations ( 3), ( 6), ( 8), ( 2), ( 9), ( 10), ( 11), ( 13), ( 14), ( 15), ( 16) et ( 17) pour obtenir: t, rl, 1 et rxp pour des valeurs données de r 2, r 21 et P.
-, 1 ' cxp V 2-
L'exemple ci-dessus donne, de manière détaillée, des processus de conception et de fabrication de lentilles de contact molles multifocales à vision simultanée utilisant les opérations de compression, découpage et polissage Lorsqu'une lentille a été fabriquée de la manière ci-dessus indiquée, il est facile de la reproduire par moulage Un autre moyen possible est de reproduire
les boutons asphériques par moulage et de découper la partie anté-
rieure d'après les prescriptions relatives à un patient Dans la fabrication du moule, on peut utiliser un métal approprié au lieu de la matière plastique pour lentille pour former la pente positive
selon l'invention.
Cette même technique peut être appliquée à la fabri-
cation d'une lentille de contact dure Toutefois, l'effet relatif à la variation de la distance focale subit une forte diminution dans une lentille de contact dure en raison de la présence de la couche de larme produite par la partie centrale de la cornée, et
la surface postérieure asphérique a pour effet de réduire le gra-
dient de puissance optique La cornée est asphérique, mais tend à être sphérique au centre et à s'aplatir notablement en direction du bord Ceci est à l'opposé de la lentille à surface asphérique produite à l'aide du procédé de compression Toutefois, les lentilles molles se conforment à la surface de la cornée si bien que la couche de larme est négligeable Ceci signifie que, dans le port des lentilles molles, la surface postérieure des lentilles devient
sphérique (si la cornée est sphérique) tandis que la surface anté-
rieure devient asphérique, ce qui maintient l'effet de distance
focale variable pour lequel la lentille est conçue.
La figure 6 montre une bande hachurée circulaire au milieu de la lentille et représente la bande utilisée pour la vision
à distance Cette bande a une puissance d'environ -3 dioptries.
La bande hachurée extérieure peut être celle utilisée pour la
vision proche et a une puissance de -0,5 dioptrie.
La figure 7 représente la lentille de la figure 6 associée à une bande elliptique dans la zone optique de la lentille,
cette bande elliptique pouvant être utilisée dans la vision à dis-
tance pour corriger l'astigmatisme L'exemple représenté sur la figure 7 correspond à un oeil demandant -2,5 dioptries suivant
le méridien vertical et -3,5 dioptries suivant le méridien hori-
zontal Dans la mesure o la lentille est analytique (à variation régulière continue) et o la région du gradient de puissance se trouve dans les limites du diamètre de 6 mm de l'ouverture de la
pupille, la lentille possède la propriété relative à l'effet multi-
focal à vision simultanée et la capacité de corriger l'astigmatisme.
Dans les cas d'un astigmatisme plus important (plus important que ce que la variation de puissance de la lentille peut corriger), il est possible de donner à la surface antérieure une forme torique
à l'aide des procédés classiques utilisés pour corriger l'astigmna-
tisme des lentilles de contact du type mono-vision Dans une lentille torique multifocale, les contours d'égale puissance ne sont pas des cercles concentriques comme sur la figure 1, mais sont des
ellipses concentriques.
Par conséquent, en proposant une lentille de contact molle dans laquelle les propriétés asphêriques sont concentrées dans la partie centrale de la lentille en une région généralement plus petite que l'ouverture normale de la pupille, on procure une lentille ayant des propriétés multifocales en vision simultanée Du fait de l'existence de la puissance voulue pour la vision à distance dans la région centrale et du fait que la puissance augmente dans une région asphérique présentant une puissance optique graduellement variable dans les limites de l'ouverture normale de la pupille, une partie de la lentille voisine de la partie centrale forme sur la rétine une image nette d'un objet éloigné et une autre partie de la lentille, dans sa partie périphérique, forme une image nette d'un objet rapproché Même si la partie centrale de la lentille forme une image floue de l'objet rapproché, dans la mesure o il existe simultanément une image nette de l'objet sur la rétine, le
cerveau humain retient sélectivement l'image nette de l'objet voulu.
Ainsi, une lentille adaptée à la vision éloignée, la vision inter-
médiaire et la vision proche est procurée selon l'invention L'exis-
tence de bandes elliptiques à l'intérieur de l'ouverture de la pupille permet la formation d'une image nette par un oeil atteint d'astigmatisme Il est possible de préparer la lentille de contact multifocale à variation continue en déformant le flan de lentille d'une manière prédéterminée et en réalisant des surfaces sphériques dans le flan déformé afin de produire la région asphérique dans
les limites de l'ouverture normale de la pupille.
Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'ima-
giner, à partir des lentilles et des procédés de fabrication dont
la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif
et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne
sortant pas du cadre de l'invention.
Claims (25)
1 Lentille de contact molle multifocale à variation continue permettant de produire sur la rétine d'un porteur des images nettes d'objets éloignés, d'objets intermédiaires et d'objets proches, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de lentille présentant une surface concave (POZ) et une surface convexe (AOZ), ladite lentille possédant une zone optique centrale (GOZ) o le gradient de puissance optique varie continûment de telle façon que la puissance optique voulue (Pw) pour la vision à distance existe dans la région centrale de la zone optique et augmente continûment jusqu'à la puissance optique voulue pour la vision proche dans les limites d'une région dont la dimension est inférieure à celle de
l'ouverture maximale de la pupille du porteur dans l'obscurité.
2 Lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce que le gradient de puissance optique continûiment variable augmente
de 3 à 5 dioptries.
3 Lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre de la région o le gradient de puissance optique varie continûment est inférieur à une distance de 5,4 à 6,7 mm environ. 4 Lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce
que la surface concave de la lentille est asphérique.
Lentille selon la revendication 4, caractérisée en ce que le reste de la surface de la zone optique est du type asphérique,
sphérique ou torique.
6 Lentille selon la revendication 4, caractérisé en ce que
le reste de la surface de la zone optique est sphérique.
7 Lentille selon la revendication 6, caractérisée en ce que le diamètre de la région o le gradient de puissance optique
varie continûment est compris entre 5,4 et 6,7 mm environ.
8 Lentille selon la revendication 7, caractérisée en ce que la surface concave extérieure à la région o le gradient de
puissance optique varie continûment est sensiblement sphérique.
9 Lentille selon la revendication 7, caractérisée en ce que la puissance existant au centre obéit à la formule: i ni *w r Exp t Exp r 2 Exp n-l n o r 2 ' désigne la courbure de la courbe asphérique au centre, t est l'épaisseur de la lentille au centre, r 1 désigne le rayon de la surface antérieure de la zone optique, Exp désigne le facteur de dilatation de la matière dont est faite la lentille, et N est l'indice de réfraction de la lentille lorsqu'elle est portée, toutes les autres dimensions étant celles correspondant à l'état de la lentille
avant dilatation.
Lentille selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'épaisseur de la lentille au centre n'est pas inférieure à
0,04 mm environ.
11 Lentille selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'épaisseur minimale (JTK) de la jonction entre la zone optique
et la surface concave sphérique est de 0,07 mm environ.
12 Lentille selon la revendication 9, caractérisée en ce
que le diamètre de la zone optique (AOZ) est de 8 mm environ.
13 Lentille selon la revendication 9, caractérisée en ce
que le diamètre (DL) de la lentille est de 12,15 mm environ.
14 Lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce
qu'elle est formée d'un polymère HEMA.
Lentille selon la revendication 1, caractérisée en
ce que le gradient de puissance optique continûment variable pos-
sède une symétrie de rotation complète.
16 Lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce que le gradient de puissance optique continûment variable présente au moins une bande non circulaire à l'intérieur de l'ouverture de
la pupille pour corriger l'astigmatisme.
17 Lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce que, pour former la lentille, on comprime un flan de lentille ( 12) en mettant en contact une première surface du flan avec une bille ( 11) à surface sphérique de rayon R afin de faire fléchir la surface opposée du flan de lentille, on découpe et on polit la surface opposée suivant une forme sphérique concave voulue, on ajuste la compression à l'aide de l'amplitude de fléchissement du flan de lentille et du rayon R de la bille si bien que, lorsqu'on libère le flan de lentille, il est formé une surface concave asphérique sont la dimension est inférieure à celle de l'ouverture maximale de la pupille du porteur, et on effectue le finissage de la première surface afin de former une surface convexe produisant, après mouil- lage et dilatation, une lentille de contact possédant un gradient de puissance optique continûment variable tel que la puissance voulue pour la vision proche existe dans la région centrale de la lentille et que la puissance augmente jusqu'à la valeur voulue
pour la vision proche dans les limites de la dimension de l'ouver-
ture maximale de la pupille.
18 Lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce
qu'elle est formée par moulage.
19 Lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce
qu'elle est formée par coulage.
Procédé de fabrication d'une lentille de contact molle multifocale à variation continue à partir d'un flan de lentille possédant deux surfaces opposées, caractérisé en ce qu'il consiste à: comprimer le flan de lentille ( 12) en mettant en contact une première surface de celui-ci avec une bille ( 11) à surface sphérique de rayon R afin de faire fléchir la surface opposée du flan de lentille; découper et polir la surface opposée suivant une forme sphérique concave voulue;
ajuster la compression à l'aide de l'amplitude de flé-
chissement du flan de lentille et du rayon R de la bille de sorte que, après libération du flan de lentille, il soit formé une surface concave asphérique présentant une dimension inférieure à celle de l'ouverture maximale de la pupille du porteur dans l'obscurité après dilatation de la lentille ayant subi le finissage; et effectuer le finissage de la première surface afin de former une surface convexe et produire une lentille de contact qui, après mouillage et dilatation, possède un gradient de puissance optique continûment variable, la puissance optique étant, dans la
région centrale, celle voulue pour la vision à distance et augmen-
tant jusqu'à la puissance voulue pour la vision proche dans les limites de la dimension de l'ouverture maximale de la pupille du porteur dans l'obscurité, de sorte que la lentille est en mesure de produire simultanément sur la rétine du porteur des images nettes
d'objets éloignés, d'objets intermédiaires et d'objets proches.
21 Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comporte l'opération consistant à d'abord prédécouper une forme concave dans la surface opposée du flan de lentille avant
la compression, afin d'éviter de craqueler le flan de lentille.
22, Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce
qu'on effectue le finissage de la première surface suivant une sur-
face convexe asphérique.
23 Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'on effectue le finissage de la première surface suivant une
surface torique.
24 Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comporte l'opération consistant à ajuster la compression du flan de façon à produire une lentille dans laquelle la puissance au centre obéit à la formule: 1 n-1 Pw r 1 Exp t Exp r 2 Exp n-1 n o r 2 ' désigne la courbure de la courbe asphérique située au centre, t est l'épaisseur de la lentille au centre, r 1 désigne le rayon de la surface antérieure de la zone optique, Exp désigne le facteur
de dilatation de la matière de la lentille, et N est l'indice de-
réfraction de la lentille à l'état mouillé, toutes les autres
dimensions étant celles correspondant à l'état sec, avant dilatation.
Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comporte l'opération supplémentaire consistant à former un moule à partir de la lentille de contact comprimée et découpée et
à couler dans le moule des lentilles supplémentaires.
26 Procédé de fabrication d'un flan de lentille possédant deux surfaces principales en vue de la préparation d'une lentille de contact molle, caractérisé en ce qu'il consiste à
comprimer un flan de lentille ( 12) en mettant en con-
tact une première surface du flan avec une bille ( 11) à surface sphérique de rayon R afin de faire fléchir la surface opposée du flan de lentille; découper et polir la surface opposée suivant une forme concave voulue; et ajuster la compression au-moyen de l'amplitude de fléchissement du flan de lentille et du rayon R de la bille de sorte que, après la libération du flan de lentille, il soit formé une surface concave asphérique présentant une dimension inférieure à celle de l'ouverture maximale de la pupille d'un porteur dans l'obscurité après l'opération de finissage de la lentille de contact molle; si bien que la lentille de contact molle présente un gradient de puissance optique continûment variable dans les limites d'une région plus petite à l'ouverture maximale de la pupille du porteur dans l'obscurité lorsque la lentille a été finie et est prête à être utilisée. 27 Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'on effectue le finissage de la surface opposée suivant une
forme sphérique.
28 Procédé de fabrication d'un moule destiné à la forma-
tion d'une lentille de contact molle, caractérisé en ce qu'il con-
siste à comprimer un flan de métal ( 12) possédant deux surfaces planes opposées en mettant en contact une première surface du flan avec une bille ( 11) à surface sphérique de rayon R afin de faire fléchir la surface opposée du flan de métal; découper et polir la surface opposée du flan de métal suivant une forme concave voulue;
ajuster la pression à l'aide de l'amplitude de fléchis-
sement du flan et du rayon R de la bille de façon que, après libéra-
tion du flan métallique, il soit formé une surface concave asphérique; et former un moule à partir de la forme métallique positive, de sorte qu'un matériau pour lentille de contact molle coulé dans le moule produit un flan de lentille possédant une surface concave
asphérique dans les limites d'une région plus petite que l'ouver-
ture maximale de la pupille du porteur dans l'obscurité après qu'une lentille de contact molle finie a été formée à partir du flan de lentille; la lentille finie formée à partir du flan possédant un gradient de puissance optique continûment variable dans les limites de la région plus petite que ladite ouverture maximale de la pupille e tant en mesure de produire simultanément sur la rétine du porteur des images nettes d'objets éloignés, d'objets intermédiaires et d'objets proches.
29 Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'il comporte l'opération consistant à effectuer le finissage de la première surface afin de former une surface convexe avant la formation du moule, si bien que, lorsqu'on coule un matériau pour lentille de contact molle dans le moule, il est obtenu un gradient de puissance optique continûment variable, la puissance voulue pour la vision à distance existant au niveau de la région centrale de la lentille et cette puissance augmentant jusqu'à la valeur voulue
pour la vision proche dans les limites de la dimension de l'ouver-
ture maximale de la pupille du porteur.
Lentille de contact molle multifocale à variation continue permettant de produire simultanément sur la rétine de son porteur des images nettes d'objets éloignés, d'objets intermédiaires et d'objets proches, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de lentille présentant une surface concave et une surface convexe> ladite lentille possédant une zone optique centrale o un gradient de puissance optique varie de manière continue, la puissance ayant la valeur voulue pour la vision à distance dans la région centrale de la zone optique et augmentant continûment jusqu'à la valeur voulue pour la vision proche dans les limites d'une région de
diamètre inférieur à 6 mm environ, la surface concave étant asphé-
rique et la surface convexe étant asphérique, sphérique ou torique.
31 Lentille selon la revendication 30, caractérisée en
ce que la surface convexe de la zone optique est sphérique.
32 Lentille selon la revendication 30, caractérisée en
ce que le corps de lentille est formé à l'aide d'un polymère HEMA.
2544878.
33 Lentille de contact molle multifocale à variation continue permettant de produire simultanément sur la rétine de son porteur des images nettes d'objets éloignés, d'objets intermédiaires et d'objets proches, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de lentille présentant une surface concave et une surface convexe, ladite lentille possédant une zone optique centrale o le gradient de puissance optique varie continûment, la puissance ayant la valeur voulue pour la vision à distance dans la région centrale de la zone optique et augmentant continûment jusqu'à la valeur voulue pour la vision proche dans les limites d'une région dont la dimension est plus petite que l'ouverture maximale de la pupille du porteur dans l'obscurité, et en ce que la puissance de la lentille au centre de la zone optique obéit à la formule p= 1 n- 11 w r 1 Exp t Exp r 2 ' Exp n-I n o r 2 ' désigne la courbure de la courbe asphérique au centre, t est l'épaisseur de la lentille au centre, r 1 désigne le rayon de la surface antérieure de la zone optique, Exp désigne le facteur de
dilatation du matériau de la lentille, et N est l'indice de réfrac-
tion de la lentille lorsqu'elle est dans l'état mou, toutes les
autres dimensions étant rapportées à l'état sec.
34 Lentille selon la revendication 33, caractérisée en ce que l'épaisseur de la lentille au centre n'est pas inférieure
à 0,4 mm environ.
Lentille selon la revendication 33, caractérisée en ce que l'épaisseur minimale de la jonction entre 1 a zone optique
et la surface concave sphérique est de 0,07 mm environ.
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