38
LES CAHIERS D’OPTIQUE OCULAIRE LES VERRRES PROGRESSIFS L ES CAHIERS D ’O PTIQUE O CULAIRE Les Verres Progressifs

Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

  • Upload
    others

  • View
    11

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

LES

CAH

IER

SD’O

PTI

QU

EO

CULA

IRE

LES

VER

RR

ESP

RO

GR

ESSI

FSLES CAHIERS D’OPTIQUE OCULAIRE

Les VerresProgressifs

Page 2: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Introduction p.5

Concept de verres progressifsPrincipe de base du verre progressif p.6

Avantages des verres progressifs p.8

Physiologie visuelle et verres progressifs En vision fovéale p.9

En vision périphérique p.10

En vision binoculaire p.11

Conception des verres progressifs Principes de conception des verres ophtalmiques p.12

Conception des verres progressifs p.14

Description et contrôle des verres progressifs Représentation graphique des verres progressifs p.17

Mesure et contrôle des surfaces progressives p.19

Fabrication des verres progressifs Fabrication des surfaces progressives p.22

Optimisation de la géométrie des verres progressifs finis p.23

Evolution des verres progressifs 1ère génération : le « premier » verre progressif p.25

2ème génération : le verre progressif « à modulation optique » p.26

3ème génération : le verre progressif « multi-design » p.27

4ème génération : le verre progressif « à vision naturelle » p.28

5ème génération : le verre progressif « à champ de vision élargi » p.31

6ème génération : le verre progressif « à haute résolution » p.34

Une nouvelle dimension : le verre progressif « personnalisé » p.37

Conclusion p.39

6

2

1A

B

A

B

C

A

B

3

4A

B

5A

B

Sommaire

Les Ve

rres

pro

gres

sifs

3

Som

mai

re

Sommaire p.3

Page 3: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Les

verr

es p

rogr

essi

fsin

trod

ucti

on

Introduction

5

Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verresprogressifs se sont peu à peu imposés comme les verresles plus performants pour corriger la presbytie. Grâce àleur faculté à assurer une vision nette et confortable àtoutes les distances, ils ont peu à peu remplacé et sup-planté les verres bifocaux et se substituent de plus enplus souvent aux simples verres unifocaux de vision deprès.

Aujourd’hui, une personne sur quatre dans le monde estpresbyte, soit une population de plus de 1.5 milliardd’individus. Moins de la moitié sont corrigés. Parmi eux,un peu plus de 25 % porte des verres progressifs, moinsde 25 % des verres bifocaux et encore près de 50 % desverres unifocaux. Une grande disparité s’observe d’unpays à l’autre mais l’usage des verres progressifs est par-tout en croissance.

Avec l’accroissement attendu de la population et sonvieillissement, les presbytes seront de plus en plus nom-breux dans les années à venir. Le marché des verres pourpresbytes va continuer à croître et la substitution desverres bifocaux et unifocaux par les verres progressifs vase poursuivre. Les verres progressifs sont donc toujourspromis à un bel avenir.

Ce volume des Cahiers d’Optique Oculaire d’Essilordétaille les concepts techniques et physiologiquesentrant dans la conception des verres progressifs et enprésente les évolutions technologiques, depuis leur pre-mière réalisation jusqu’aux plus récentes innovations.

Fig. 1 : Les presbytes : une population en croissance.

Page 4: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

6

Con

cept

1.Concept

Les

verr

es p

rogr

essi

fs1

Un verre progressif est un verre dont la puissance aug-mente de manière continue entre le haut et le bas, entreune zone supérieure destinée à la vision de loin et unezone inférieure destinée à la vision de près. Cette pro-gression est obtenue par une variation continue de lacourbure du verre. Comparons-en le principe de concep-tion avec celui des verres unifocaux et bifocaux.

La surface d’un verre unifocal consiste en une sphère derayon approprié générant une correction pour la visionde près seulement (figure 2a). Puisque le verre focalisel’œil au près, la vision est floue dès que le porteur lèveles yeux pour regarder de loin. De plus, ce verre n’offrepas de correction spécifique pour la vision intermédiairedont le porteur ne profitera que tant que son amplituded’accommodation sera suffisante (figure 3a).

Dans un verre bifocal, une sphère de vision de loin degrand rayon et une sphère de vision de près de petitrayon sont juxtaposées et reliées par une simple marchequi crée une ligne de séparation visible (figure 2b). Lafigure 3b représente un sujet dont l’amplitude d’accom-modation restante est de 1.50 D et porte un verre bifo-cal d’addition 2.00 D : on y remarquera l’absence dechamp de vision à distance intermédiaire entre 50 cm et67 cm.

Dans un verre progressif, la courbure augmente demanière continue entre la zone de vision de loin et lazone de vision de près offrant une vision nette à toutesles distances intermédiaires. Elle est obtenue par unesuccession de courbes horizontales qui s’échelonnent,sans séparation visible, depuis la zone supérieure devision de loin jusqu’à la zone inférieure de vision de prèsen passant par une zone intermédiaire (figure 2c). Leporteur bénéficie ainsi d’une vision continue depuis leloin jusqu’au près (figure 3c).

A Principe de base

Fig. 2a : Verre unifocal.

Fig. 2b : Verre bifocal.

Fig. 2c : Verre progressif.

de verres progressifs

Page 5: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

7

Les

verr

es p

rogr

essi

fsC

once

pt

Fig. 3a : Unifocal de puissance +2.00.

Fig. 3b : Bifocal d’addition 2.00.

Fig. 3c : Progressif d’addition 2.00.

1

parcours d’accommodation

parcours d’accommodation

parcours d’accommodation

parcours d’accommodation

parcours d’accommodation

parcours d’accommodation

I N T E R M É D I A I R E

I N T E R M É D I A I R E

I N T E R M É D I A I R E

L O I N

L O I N

L O I N

P R È S

P R È S

P R È S

Page 6: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Comparé aux verres unifocaux et bifocaux, les verres pro-gressifs offrent au presbyte les avantages suivants :

Un champ de vision nette continu depuis la vision de loin àcelle de près : le verre unifocal limite le champ de visionnette à la seule zone de vision de près et le bifocal créedeux champs de vision distincts l’un pour la vision de loin,l’autre pour la vision de près.

Une vision confortable aux distances intermédiaires (50 cmà 1,50 m) car le verre progressif est le seul à posséder unezone de puissance spécialement dédiée à la vision à ces dis-tances. Aux premiers stades de la presbytie – additions infé-rieures à 1.50 D -, les porteurs d’unifocaux et de bifocauxbénéficient encore d’une vision nette à ces distances : leuramplitude d’accommodation est encore suffisante pourmettre au point sans correction ou à travers leur correctionde vision de loin et leur addition est encore suffisammentfaible pour ne pas brouiller leur vision à ces distances. Enrevanche, dès que la presbytie devient plus importante -additions supérieures à 2.00 D -, la vision nette aux dis-tances intermédiaires n’est plus possible : l’amplitude d’ac-commodation est devenue trop faible pour mettre au pointsans correction de vision de près et l’addition est devenuetrop forte pour permettre encore une vision nette à ces dis-tances. Seul le verre progressif permet encore une visionconfortable aux distances intermédiaires.

Un soutien continu de l’accommodation et adapté à la dis-tance de vision : dans un verre progressif l’œil trouve, lelong de la progression, la puissance en parfaite adéquationavec la distance à laquelle il regarde. Dans un verre unifo-cal, l’accommodation n’est suppléée que pour la vision deprès seulement. Dans un verre bifocal, l’œil connaît deschangements brutaux d’amplitude d’accommodation pas-sant deux fois de l’état de repos à l’amplitude maximaleentre la vision au loin et la vision de près.

Une perception continue de l’espace assurée par des chan-gements graduels de puissance dans toutes les directions :le verre unifocal ne permet pas une réelle perception del’espace car il limite la vision à l’espace rapproché ; le bifo-cal partage l’espace en deux parties et en altère la percep-tion : les lignes horizontales et verticales apparaissent bri-sées et il se produit un saut d’image à la limite séparant leszones de vision de loin et de près.

Limites des verres progressifs :Si les verres progressifs possèdent de nombreux avantages ils com-portent aussi quelques limites. En effet, les lois de la physique ontpour conséquence que toute variation de la courbure d’une surfacecontinue donne inévitablement naissance à des aberrationsoptiques. C’est ainsi que tous les verres progressifs possèdent desvariations indésirables de sphère et de cylindre dans leurs parties latérales. L’art du concepteur est de gérer et contrôler au mieux cesaberrations en fonction de sa connaissance de la physiologie de lavision et de ses moyens de conception et de calcul des surfaces.

8

Con

cept

Les

verr

es p

rogr

essi

fs1

B Avantage des verres progressifs

Fig. 4 : Vision à distance intermédiaire.

a) A travers la zonede vision de loind’un bifocal.

b) A travers la zonede vision de prèsd’un bifocal.

c) A travers la zonede vision intermé-diaire d’un verreprogressif.

Page 7: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Elle correspond aux parties du verre balayées par leslignes de regard pour toutes les tâches nécessitant unediscrimination fine. Les zones du verre utilisées doiventdonc produire des images de parfaite qualité.

Accommodation, posture et mouvements des yeux;Les postures naturelles de la tête et du corps du porteurdéterminent la rotation des yeux entre vision de loin etvision de près et, en conséquence, la longueur optimalede la progression de puissance. Par ailleurs, la coordina-tion des mouvements du corps, de la tête et des yeux,en relation avec la distance de vision définit la puissancenécessaire en chaque point de la progression et donc leprofil de la progression de puissance du verre.

Coordination des mouvements des yeux et de la tête;De la même manière, la coordination naturelle des mou-vements des yeux et de la tête dans le sens horizontaldétermine la zone du verre balayée par le regard. Ellepermet de définir la largeur de la zone du verre naturel-lement utilisée pour la vision fovéale (habituellementmoins de 15°).

Acuité visuelle;Afin de respecter l’acuité visuelle du porteur dans la par-tie centrale du verre, les aberrations doivent être conte-nues à leur minimum et repoussées dans les parties péri-phériques du verre.

Les

verr

es p

rogr

essi

fs

2.Physiologie visuelle

9

Phy

siol

ogie

2

Le verre progressif a non seulement pour rôle de redonner au presbyte la capacité de voir nettement à toutes les dis-tances mais il doit également respecter l’ensemble des fonctions visuelles physiologiques en vision fovéale, périphériqueet binoculaire.

A En vision fovéale

Fig. 5 : Progression de la puissance en fonction de ladistance de vision, de la posture de la tête etdes yeux.

Fig. 6 : Coordination œil-tête et largeur de champ.

et verres progressifs

Page 8: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

10

Phy

siol

ogie

Les

verr

es p

rogr

essi

fs2

Elle correspond à la perception visuelle assurée par lapériphérie de la rétine. En vision extra-fovéale, le porteurne voit pas nettement les objets mais les situe dansl’espace, perçoit leurs formes et détecte leurs mouve-ments. Elle est principalement affectée par les zonespériphériques du verre.

Perception de l’espace et des formes:Cette perception est assurée par la périphérie de la réti-ne et directement influencée par la distribution deseffets prismatiques sur la surface du verre progressif. Enfonction de l’orientation et de l’importance de ces effetsprismatiques, le porteur peut percevoir des déforma-tions des lignes horizontales et verticales et voir sonconfort de vision sensiblement altéré.

Perception du mouvement:Le mouvement est perçu par la totalité de la rétine defaçon quasi homogène. Là aussi, la variation des effetsprismatiques doit être douce et régulière sur l’ensemblede la surface du verre pour assurer au porteur une visiondynamique confortable.

B En vision périphérique

Fig. 7 : Perception de la forme et du mouvementà travers un verre progressif.

Page 9: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Phy

siol

ogie

Les

verr

es p

rogr

essi

fs

11

La vision binoculaire comprend la perception simulta-née, la fusion des images et le sens stéréoscopique. Avecun verre progressif, le critère de qualité binoculaire estde permettre une fusion naturelle par l’identité de perception des deux yeux.

Fusion motrice:Les yeux convergent naturellement lorsque le regard duporteur s’abaisse pour la vision de près. La progressionde puissance doit être positionnée sur le verre de maniè-re à suivre le trajet de convergence infério-nasale deslignes de regard. Pour optimiser la fusion motrice desimages, les effets prismatiques verticaux doivent êtreégaux pour tous les couples de points correspondantsdes verres droits et gauches.

Fusion sensorielle:Pour que la fusion soit optimale, les images rétiniennesformées par les deux yeux doivent présenter des carac-téristiques similaires dans toutes les directions duregard. A cet effet, les caractéristiques optiques de puis-sance et d’astigmatisme rencontrés en des points cor-respondants des verres droit et gauche doivent être sen-siblement de valeur égales. La conception asymétriquedes surfaces progressives –c’est à dire présentant unesymétrie de part et d’autre de la direction oblique deconvergence– permet de maintenir l’identité des per-ceptions visuelles lors des mouvements latéraux desyeux.

C En vision binoculaire

Fig. 8 : Vision binoculaire et verres progressifs.

Les critères physiologiques de définition des verres progressifs peuvent être utilisés selon deux approches différentes :- soit en considérant des valeurs moyennes de besoins visuels ou de comportements sur une large population

de presbytes afin de concevoir des verres progressifs « universels »,- soit en cherchant à mettre en évidence une dispersion de besoins ou de comportements d’un presbyte à

l’autre afin de concevoir des verres progressifs « personnalisés ».Ces deux approches, opposées mais complémentaires, sont à l’origine des 2 grandes catégories de verres progressifs disponibles aujourd’hui : les verres progressifs « universels » et les verres progressifs « personnalisés ».

2

Page 10: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

1) Le verre ophtalmique en tant que systèmeoptique

Le verre ophtalmique est un système optique conçupour former l’image des objets éloignés sur la sphère duremotum. Cette sphère abstraite représente le conjuguéoptique objet de la fovéa de l’œil en rotation, sansaccommodation. L’image d’un point objet formé surcette sphère est en général une tache floue et non unpoint net en raison de l’existence d’aberrations.

Pour mesurer la qualité de l’image d’un point objet quel-conque, le concepteur du verre « envoie » un ensemblede rayons lumineux, issu de l’objet et se réfractant à tra-vers le verre, et calcule leurs intersections avec la sphèredu remotum. La qualité de l’image est déterminée par lediamètre de la tâche floue créée sur cette sphère. Lesconcepteurs de verres s’efforcent d’améliorer la qualitéde cette image en maîtrisant, dans toute la mesure dupossible, les aberrations optiques du verre.

Ensuite, les concepteurs s’intéressent à la qualité de l’i-mage formée sur la rétine. Pour y parvenir, il leur fautcaractériser le système optique constitué par le verre etl’œil. Si les caractéristiques du verre sont parfaitementconnues, celles de l’œil sont plus difficiles à déterminer.Ainsi, il est nécessaire de connaître les différents diopt-res (cornée, cristallin), leurs positions relatives (profon-deur des chambres, longueur de l’œil) et les indices deréfraction des différents milieux transparents de l’œilhumain. On utilise pour cela des modèles d’œil repré-sentant un individu moyen. La position et l’orientationdu verre devant l’œil sont également des données néces-saires aux calculs : distance verre-œil, angle pantosco-pique, galbe de la monture. Ainsi constitué, le systèmeoptique verre-oeil peut être analysé et l’ensemble de sescaractéristiques calculées.

3.Conception

A Principes de conception des verres ophtalmiques

Fig. 9 : Formation de l’image sur la sphère du remotum.

Fig. 11 : Modèle œil-verre.

12

Con

cept

ion

Les

verr

es p

rogr

essi

fs3

des verres progressifs

Fig. 10 : Calcul de l’image.

Q'

4

2

0

-2

-4

-3

30

3

0

0 4-4

Faisceau de rayons incidents.

Point objet.

Point image.

Réfraction du faisceau à travers une surface simple(Loi de Snell - Descartes)

Profil du front d’ondequi forme l’image.

Diagramme de points de l’image.

Page 11: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

13

Les

verr

es p

rogr

essi

fsC

once

ptio

n3

2) La technologie des fronts d’onde :

Cette technologie consiste à calculer le verre en consi-dérant les fronts d’onde lumineuse qui le traversent. Leprincipe est, pour chaque direction du regard, de mode-ler l’onde à la forme la plus régulière possible avantqu’elle ne pénètre dans l’œil par la pupille. En pratique,l’onde est décomposée en une somme d’ondes élémen-taires : les premières correspondent à la réfraction duporteur et les suivantes aux aberrations optiques (voirfigure 12). Les surfaces du verre sont alors calculées demanière à minimiser et contrôler les aberrations en fonc-tion des besoins physiologiques des porteurs. Cettetechnologie a connu sa première application aux verresophtalmiques pour la conception du Varilux Physio (voirplus loin).

3) Logiciel « d’optimisation » et « fonction de mérite »

La conception des systèmes optiques optimisés ne peutse réaliser en une seule étape. Elle a généralementrecours à un processus itératif faisant appel à un logicield’optimisation. En premier lieu un système optiqueinitial et une « fonction de mérite » destinée à noter lesperformances globales du système optique sont définis.Après avoir évalué le système optique initial, le logicield’optimisation calcule les nouveaux paramètres d’unsystème optique amélioré. Ce processus est répété jus-qu’à l’obtention d’un système optique de caractéris-tiques optimales.La fonction de mérite est un nombre, en quelque sorteune note, que l’on donne au verre pour mesurer sa per-formance. Elle considère un grand nombre de points surle verre. En chacun de ces points, une valeur cible, affec-tée d’un coefficient de pondération, est attribuée àchaque caractéristique optique : puissance, astigmatis-me, effets prismatiques et à leurs gradients. La valeur dela fonction mérite est calculée en chaque point du verrepar la somme pondérée des écarts quadratiques entreles caractéristiques optiques souhaitées Tj et les carac-téristiques Aj du système. La performance globale duverre est ensuite évaluée par la somme pondérée desvaleurs de la fonction de mérite calculée en tous lespoints du verre, selon la formule suivante :

Fonction de Mérite =

Où :Pi est le « poids » attribué au point iWj est le « poids » attribué à la caractéristique optique jTj est la valeur cible de la caractéristique optique jAj est la valeur courante de la caractéristique optique j

La fonction de mérite est une méthode de calcul cou-ramment utilisée pour la définition de système àcontraintes multiples et partiellement contradictoires.Appliquée au calcul des verres ophtalmiques, elle per-met de faire le lien entre les exigences physiologiques etle calcul des verres.

a) Front d’onde.

b) Décomposition du front d’onde.

Fig. 12 : Technologie des fronts d’onde.

oPi. owj.(Tj_ Aj)2

i=m

i=1

j=n

j=1

prisme prisme

astigmatisme astigmatisme

astigmatismesecondaire

astigmatismesecondaire

aberrationsphérique

défaut de puissance

tréfoil tréfoil

tétrafoil tétrafoil

Coma verticale Coma horizontale

Page 12: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

1) Exigences optiques spécifiques d’un verre progressif

Les caractéristiques optiques d’un verre progressif sontdéterminées par expérimentation clinique dans larecherche du parfait respect de la physiologie de l’œil etde la vision. Ces caractéristiques optiques sont répartiesen deux catégories : - caractéristiques devant avoir des valeurs bien détermi-

nées ou contraintes obligatoires,- caractéristiques devant être maintenues en dessous de

seuils donnés.

a) Exigences de progression de puissance

La fonction première d’un verre progressif est de resti-tuer au porteur une bonne efficacité en vision de près età distance intermédiaire, tout en lui conservant unevision nette de loin. Cette efficacité repose sur le respectimpératif des puissances de vision de loin et de vision deprès. Pour ce qui concerne la définition de la progres-sion, elle est plus libre. Plus précisément :

- Positionnement en hauteur de la zone de vision de près :des considérations physiologiques telles que la tensiondes muscles oculo-moteurs ou la plage limitée de fusionbinoculaire vers le bas plaident en faveur d’une positionhaute de la vision de près dans le verre. Cela nécessite lechoix d’une progression relativement courte entraînant une variation plus rapide des aberrations périphériques.Un bon compromis consiste à localiser la zone de visionde près pour un abaissement du regard de l’ordre de25°.

B Conception des verres progressifs

14

Con

cept

ion

Les

verr

es p

rogr

essi

fs3

Fig. 13 : Logiciel d’optimisation.

Carte isométriquedu verre initial à optimiser

Carte isométriquedu verre optimisé

Logiciel

Fonctionde mérite

- Profil de progression de puissance : la progression de lapuissance le long de la méridienne du verre, doit per-mettre au porteur d’explorer le champ objet sans luiimposer de fatigants mouvements verticaux de la tête.Cela est obtenu en définissant le profil de progression defaçon à ce qu’il respecte la coordination naturelle desmouvements verticaux des yeux et de la tête ainsi quel’orientation de l’horoptère vertical -lieu des points del’espace vus binoculairement simples- auquel est liée l’in-clinaison naturelle des documents lors de la lecture.

- Positionnement horizontal de la zone de vision de près :il doit être adapté à la convergence naturelle des yeux, àla valeur de l’addition et à la correction de vision de loin.La convergence naturelle des lignes de regard lors de l’a-baissement du regard et la distance de lecture moyennedéfinissent le décentrement de la zone de vision de prèsà réaliser. Par ailleurs, l’acuité visuelle diminuant avecl’âge, les presbytes confirmés lisent plus près que lespresbytes débutants afin de se procurer un effet de gros-sissement : la zone de vision de près doit en conséquen-ce être décentrée plus fortement avec l’augmentation del’addition. Enfin, les effets prismatiques de la correctionde vision de loin décalent sensiblement le point d’impactde l’œil sur le verre : la zone de vision de près doit doncêtre plus fortement décentrée pour un hypermétropeque pour un myope.

Page 13: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

b) Exigences de perception visuelle

Pour une vision fovéale optimale, les aberrations d’ima-ge doivent être minimisées sur toute la surface et toutparticulièrement le long de la méridienne de progres-sion. Dans la zone centrale du verre, il importe d’équilibrerpuissance, astigmatisme et prisme vertical entre les yeuxdroit et gauche pour le bon respect de la fusion motriceet sensorielle des images en vision binoculaire. Ceci estréalisé par une conception asymétrique de la surface duverre progressif couplée à un positionnement latéraladéquat de la méridienne. Dans la périphérie du verre, utilisée en vision extra-fovéale, les aberrations ne peuvent pas être complète-ment éliminées. Dans cette région, les exigences de qua-lité d’image sont moins élevées mais la maîtrise deseffets prismatiques reste importante. La perception dumouvement est une fonction clé de la périphérie duverre où le gradient de variation des aberrations rési-duelles importe davantage que leur valeur absolue. Pourmodéliser les effets des verres ophtalmiques sur la visionpériphérique, on utilise un modèle d’œil différent decelui utilisé pour la vision centrale. On considère l’œil enposition fixe regardant un espace visuel maillé et onconsidère les rayons émis depuis chaque point de l’espa-ce objet et passant par le centre de la pupille aprèsréfraction par les deux dioptres du verre. On étudie laposition de ces rayons et leurs lieux d’interception de larétine. Celle-ci renseigne -notamment quand le sujetbouge la tête ou se déplace- sur les performances duverre en vision dynamique.

Toutes les exigences optiques décrites ci-dessus sontintroduites dans la fonction de mérite et ensuite inté-grées dans le logiciel d’optimisation du verre.

Fig. 15 : Modélisations du système verre+œil.

a) Modèle utilisé pour la vision centrale : les rayons sontémis du point fixé et se focalisent sur la rétine

b) Modèle utilisé pour la vision périphérique : les rayonssont émis depuis chaque point de l’espace objet . Onétudie la position de leur image sur la rétine plutôtque sa qualité.

c) Combinaison des 2 modèles de vision centrale etvision périphérique : le concepteur doit manager les 2 effets simultanément.

15

Les

verr

es p

rogr

essi

fsC

once

ptio

n3

Fig. 14 : Progression de puissance.

Page 14: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

2) Etudes cliniques et « boucle dioptrique »

A l’issue du processus d’optimisation et de calcul du verre,différents designs de surfaces progressives sont proposés.Des prototypes de verres de chaque type sont alors fabri-qués et testés au travers d’essais cliniques très rigoureuxmenés en « double insu » (ni le patient ni l’expérimentateurne connaissent la nature exacte du verre testé). Le proto-cole suivi pour ces essais vise à s’assurer qu’aucun biais nepuisse être introduit dans l’évaluation clinique desdesigns. Sont ainsi contrôlés : la représentativité de l’é-chantillon de patients testé, la nature de l’équipementporté précédemment, l’ordre de déroulement des essais,le temps de port, l’identité des montures, des matériauxet traitements et la précision du centrage des verres. Desévaluations comparatives des verres sont effectuées parl’analyse approfondie des notations, appréciations etremarques formulées par les porteurs. Leur significativitéstatistique est analysée. Ces études conduisent à la sélec-tion de la meilleure surface progressive.

Soulignons ici qu’il est très difficile, voire même impossi-ble, d’établir une relation formelle entre le calcul descaractéristiques des verres et la satisfaction des porteurs.C’est la raison pour laquelle toute innovation est systéma-tiquement validée au travers du processus de la « boucledioptrique » (figure 16). Celle-ci consiste à traduire touteidée physiologique nouvelle en un calcul de design de sur-face, à en réaliser une série de verres prototypes, à mesu-rer ces verres pour en vérifier la conformité et à les sou-mettre à l’évaluation clinique par les patients. Si l’innova-tion est confirmée par une meilleure performance visuelleet satisfaction des patients, un nouveau verre peut être né.Si elle ne l’est pas, c’est une information nouvelle qui vientenrichir la connaissance de l’équipe de conception ; et leprocessus itératif de la « boucle dioptrique » se poursuitalors sur de nouvelles bases.

16

Con

cept

ion

Les

verr

es p

rogr

essi

fs3

Fig. 16 : La « Boucle Dioptrique » : « Il n’est de réelle innovation que celle qui est perçue par les porteurs ».

Personnalisation des verres progressifs :Les récentes technologies de fabrication des verres parsurfaçage direct permettent de calculer et réaliser lesverres progressifs individuellement pour chaque porteur.C’est ainsi que l’on peut y intégrer des caractéristiquespropres au comportement de chaque individu. Parexemple, la coordination spécifique des mouvementsdes yeux et de la tête pour laquelle on fait varier la

Retour d’information

Etudes cliniques

Mesures des verresprototypes

Fabrication de verres prototypes.

Connaissance du système visuel

Calcul de la surface d’un nouveau verre

dimension du champ central et la douceur périphériquedu design en fonction de la mesure du comportement dechaque porteur (voir plus loin l’explication détaillée duVarilux Ipseo). Par ailleurs, il est aussi possible d’intégrerau calcul du verre progressif des paramètres relatifs à laprescription et au centrage / montage du verre dans la monture

Page 15: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Les concepteurs de verres utilisent différentes métho-des de représentation graphique des caractéristiquesoptiques des verres progressifs. Le plus souvent ellesconcernent les caractéristiques « optiques » des verresc'est-à-dire celles relatives au système verre + œil, les-quelles sont à bien différencier des caractéristiques « surfaciques » qui décrivent la géométrie des surfacesprogressives elles-mêmes. Les caractéristiques les plussouvent décrites sont les suivantes :

1) Profil de puissance

La courbe représente la progression de puissance duverre le long de sa méridienne, depuis la vision de loinjusqu’à la vision de près. Cette progression de puissancerésulte de la variation continue de courbure du verreentre le haut et le bas. Ce profil de puissance décrit lafonction première du verre et permet d’évaluer la lon-gueur de progression.

2) Courbes isométriques

Il s’agit d’une carte bidimensionnelle du verre représen-tant la distribution soit de la puissance, soit de l’astig-matisme. La carte montre des lignes de valeur dioptriqueconstante (iso-puissance ou iso-astigmatisme). Entredeux lignes consécutives, la puissance ou l’astigmatismevarie d’une valeur constante, 0,50 D dans ces exemples.A noter que ces 2 types de relevés ne devraient jamaisêtre présentés séparemment puisqu’ils sont interdépen-dants.

4.Description et Contrôle

A Représentation graphique des verres progressifs

Fig. 18 : Courbes isométriques des caractéristiques d’un verre progressif.

a) Puissance.

b) Astigmatisme.

Les

verr

es p

rogr

essi

fs

17

Des

crip

tion

4

des verres progressifs

Fig. 17 : Profil de puissance d’un verre progressif.

0

10

-1 1 2 3 4

20

30

40

-40

-30

-20

-10

Hauteur

Puissance

Alp

ha e

n de

g.

Beta en deg.

Alp

ha e

n de

g.

Beta en deg.

Puissance.

Astigmatisme.

Page 16: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

18

Des

crip

tion

Les

verr

es p

rogr

essi

fs4

3) Graphique à grille :

Ce type de graphique permet de mettre en évidence ladistribution des effets prismatiques du verre en mon-trant comment ils affectent la forme d’une grille rectan-gulaire observée à travers le verre.

4) Graphiques tridimensionnels :

Les représentations tridimensionnelles projettent verti-calement la valeur d’une caractéristique optique donnéeen chaque point du verre par rapport à un plan de réfé-rence. Elle peut être utilisée pour montrer une distribu-tion de puissance, d’astigmatisme, d’effets prismatiquesou de gradients de ces caractéristiques. Ces graphiquestridimensionnels sont plus démonstratifs des caractéris-tiques du verre que les courbes isométriques.

Interprétation des graphiques :Bien qu’ils soient utiles dans le processus de conceptiondes verres, tous ces graphiques ne sont que de simplesreprésentations des caractéristiques des verres progres-sifs et ne sont pas directement corrélables avec la satis-faction des porteurs. En tant que tels, ces graphiques nepeuvent donc pas être utilisés pour prédire le confortdes patients ou réaliser des comparaisons qualitativesdes verres progressifs. Seules des études cliniques,conduites dans des conditions parfaitement contrôléeset impliquant un échantillon de porteurs représentatif dela population des presbytes, peuvent fournir les basesfiables d’évaluation et de comparaison qualitative desverres progressifs.

Fig. 19 : Graphique à grille d’un verre progressif.

-70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 10

10-1

0-2

0-3

0-4

0-5

0-6

02

03

04

05

06

070

80

90

20 30 40 50 60 70

Fig. 20 : Graphiques tridimensionnels des caractéristiques d’un verre progressif.

a) Puissance. b) Astigmatisme. c) Gradients de puissance moyenne.

Alpha en deg.Beta en deg.

Gra

dien

ts en

dio

ptrie

/10m

m

Alpha en deg.Beta en deg.

Asti

gmat

isme

en d

iopt

rie

Alpha en deg.Beta en deg.

Puiss

ance

en

diop

trie

Page 17: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Le contrôle de la conformité des surfaces progressivesest une activité cruciale pour les concepteurs et fabri-cants de verres progressifs.

Il peut être réalisé au moyen de méthodes de mesuretridimensionnelles analysant la topographie de la surfa-ce ou de méthodes déflectométriques analysant ladéviation de rayons lumineux produite par la surface.Ces données de mesure peuvent être directement com-parées aux équations théoriques de la surface pour envérifier la conformité. Elles peuvent aussi être exploitées

au moyen d’outil de simulation recréant les conditionsd’utilisation du verre par l’oeil afin de fournir une évalua-tion « porteur » de la surface.

Au cours des étapes de la fabrication des verres, desfronto-focomètres traditionnels peuvent aussi être utili-sés pour mesurer les puissance, astigmatisme et prismeen des points sélectionnés du verre.

B Mesure et contrôle des surfaces progressives :

Fig. 21 : Contrôle d’une surface progressive.

19

Les

verr

es p

rogr

essi

fsD

escr

ipti

on4

Page 18: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Toute surface définie par une équation z = f (x,y) peutêtre exprimée mathématiquement dans un système decoordonnées 3D de référence Oxyz, xOy étant le plantangentiel à la surface au point O, par une équation dusecond degré, plus des termes de degré plus élevé. Cettesurface du second degré est osculatrice avec la surface aupoint O (c'est-à-dire que ses courbures sont identiques àcelles de la surface réelle) et définie par l’équation :

z = rx2 + 2 sxy + ty2

où r, s, t sont des dérivées locales de la surface :

r=d2z/dx2, s=d2z/dxdy, t=d2z/dy2

Cette surface du second degré définit l’axe local et lescourbures principales de la surface en O. En outre, toutesurface pouvant être assimilée localement à une surfacetorique, caractérisée par ses courbures principalesorthogonales C1 et C2 et par son axe dérivé des équa-

tions suivantes :

C1.C2 = (courbure totale)

C1 +C2 t.(1+p2)+r.(1+q2) – 2.p.q.s

2 2.(1+ p2+q2)2/3

où p = dx/dz et q = dz/dy

Axe = Arctg (m) où m est la solution de l’équation quadratique :

[t.p.q – s(1+q2)].m2+[t.(1+p2) – r.(1+q2)].m

+s.(1+p2) – r.p.q = 0

Complément

Fig. A : Description locale d’une surface

Description mathématique des surfacesprogressives

A Description mathématique locale des surfaces :

P

C

C

Ox

y

z

2

1

B Caractéristique mathématique de surfaces dansun domaine circulaire :

r.t – s2

(1+ p2+q2)2

(courburemoyenne)=

Toute partie d’une surface complexe peut être définie enutilisant le système de référence appelé polynômes deZernike. Ce système est utilisé pour exprimer la surfacesous forme mathématique par la somme d’une série depolynômes spécifiques. Les dix premiers polynômes deZernike permettent de remarquables applicationsmathématiques et physiques : le 5ème donne accès à lacourbure moyenne de la surface, le 4ème et le 6ème àson cylindre et à son axe, et les 7ème et 10ème à sapente de variation de coubure. La surface du verre estexprimée sous forme mathématique par la formule :

f (y, z) = Zi . Pi Pi : polynôme de Zernike

où Zi : coefficients

y,z : variables réduites

(i=9

i=0

Piston 1 Z0

Déviation en y y Z1

Déviation en z z Z2

Asti +- 45° 2y.z Z3

Défocalisation -1+2y2+2.z2 Z4

Asti 0,90° z2 – y2 Z5

Coma tr y 3y.z2 – y3 Z6

Coma y -2y+3y.z2+3y3 Z7

Coma z -2z+3z.y2+3.z3 Z8

Coma tr z z3 – 3zy2 Z9

Expansion d’une surface dans les 10 premiers polynômesde Zernike

20

Com

plém

ent

Les

verr

es p

rogr

essi

fs

Vecteur normal

Plan tangent en OSections principales

dont les courbures principales arquent C1 et C2

Page 19: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

C Modélisation mathématique de surfaces avecfonctions polynomiales par B-splines :

Fig. C : Modélisation d’une surfaceavec fonctions B-splines.

Y X

Z

XiYj

ai,jZ

Fig. B : Représentation graphique du8ème polynôme de Zernike

6

4

2

2

-2

-4

-6

-40 -30 -20 -100

10 20 30 40

3040

1020

0

-30 -20 -10

-40

Toute surface bi-régulière peut être représentée par unensemble d’abscisses et d’ordonnées réparties unifor-mément sur la surface selon une grille de référence régu-lière. Les caractéristiques locales de la surface z = f (x,y), p, q, r, s, t en un point de coordonnées x,ysont déduites des valeurs ordonnées discrètes au voisi-nage de ce point par leur combinaison sur une matricecarrée. Ces caractéristiques sont calculées selon les for-mules suivantes :

21

Les

verr

es p

rogr

essi

fsC

ompl

émen

t

Alpha

en d

egré

s

Pui

ssan

ce e

n di

optr

ies

X en mm/10

Maille

avec

sont des cœfficients tabulés.

Page 20: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

5.Fabrication

A Fabrication des surfaces progressives

Fig. 22 : Principe d’ébauche d’unesurface progressive.

2) Ebauchage de la surface progressive :

Le principe d’ébauchage sur générateur CNC est le sui-vant (voir figure 22) : le verre, solidement bloqué sur ungland métallique, est placé dans le générateur sur unsupport en rotation autour de l’axe Oz de la surface. Lameule diamantée, en rotation autour de l’axe Oy, sedéplace en x, y et z sur commande de l’ordinateur.Pendant la phase d’ébauchage, elle entre en contactavec la surface du verre et usine chaque point à l’altitu-de souhaitée en décrivant sur le verre un parcours enforme de spirale.

3) Polissage de la surface progressive :

L’état de la surface obtenue à l’issue de l’ébauchage estle plus souvent d’un grain suffisamment fin pour en per-mettre directement le polissage sans étape intermédiai-re de doucissage. Ce polissage est réalisé soit au moyend’un polissoir souple soit directement en 3 dimensions au moyen du générateur CNC.

4) Gravure laser de la surface progressive :

Afin d’en permettre le centrage et l’identification, la sur-face progressive est immédiatement gravée après l’opé-ration de polissage. Ces gravures sont réalisées aumoyen d’un laser et au travers de masques correspon-dant aux indications à inscrire : 2 petits cercles séparésde 34 mm et placés sur l’axe horizontal du verre pourpermettre le centrage, addition gravée sous le cercletemporal et logo précisant le design de la surface et lematériau pour permettre l’identification. Ces gravuressont réalisées soit directement sur le verre, soit sur lemoule servant à sa fabrication; dans ce cas elles appa-raissent en relief sur le verre.

5) Contrôle de la surface progressive :

Afin de s’assurer que la surface progressive réalisée cor-respond parfaitement au design optique souhaité, uncontrôle systématique en est réalisé au cours de la pro-duction par la mesure des surfaces au moyen des tech-niques décrites plus haut.

Toute la difficulté de fabrication des verres progressifsréside dans le fait de pouvoir générer et reproduire avecgrande précision une surface dont la courbure varie etne possède pas de symétrie de rotation. Les premièressurfaces progressives ont été réalisées par reproductiond’une surface modèle suivie d’opérations de polissagesouple ne déformant pas la surface. Aujourd’hui, ces sur-faces peuvent être générées et polies directement aumoyen de machines à commandes numériques (ougénérateurs C.N.C. pour « Computer NumericallyControlled ») afin de réaliser soit la surface progressiveelle-même, soit celle du moule dans lequel le verre serafabriqué.

La fabrication d’une surface progressive suit les étapesessentielles suivantes :

1) Design de la surface et modélisation numérique

Le design de la surface progressive et le calcul de satopographie est traduit en données numériques sous laforme de coordonnées tridimensionnelles -en x, y et z-communiquées directement au générateur. Quelquesmilliers de points peuvent être nécessaires pour décrireune surface progressive et ceci pour chacune des com-binaisons de base, addition et œil. Les coordonnées dechaque point sont données par rapport à une surface deréférence, la plus généralement utilisée est une sphèrede rayon proche de celui de la base du verre à obtenir.

22

Fabr

icat

ion

Les

verr

es p

rogr

essi

fs5

des verres progressifs

OyOz

Page 21: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

B Optimisation de la géométrie des verres progressifs finis

Fig. 24 : Pré-décentrement desverres progressifs finis.

1) Prisme d’équilibrage des verres progressifs

En raison de l’augmentation de la courbure de la surfa-ce progressive dans la zone de vision de près, un verreprogressif est naturellement plus mince dans sa partieinférieure que dans sa partie supérieure (voir figure 23).Pour obtenir des verres plus minces les surfaçeurs utili-sent en général une technique « d’équilibrage » quiconsiste à positionner les surfaces avant et arrière rela-tivement l’une par rapport à l’autre afin d’égaliser l’é-paisseur des parties supérieure et inférieure. Ce procédé« d’équilibrage » induit un prisme base inférieure ; savaleur, exprimée en dioptries prismatiques est générale-ment égale aux deux tiers de l’addition et peut êtremesurée au point de contrôle du prisme. Par exemple,dans un verre progressif d’addition 3.00 D, un prisme de2 D base à 270° est réalisé ; en l’absence de prescrip-tion prismatique, cette valeur peut être directement lueau point de contrôle. Des prismes d’équilibrage devaleurs identiques doivent toujours être réalisés sur lesverres droit et gauche afin d’éviter l’introduction d’undéséquilibre des prismes verticaux.Le prisme d’équilibrage se traduit pour le porteur par unléger décalage vers le haut de l’ensemble du champvisuel. Il a été prouvé cliniquement que celui-ci n’a pasd’effet significatif sur le confort visuel. Puisque cettetechnique permet d’obtenir des verres nettement plusminces, plus légers et plus confortables elle est aujour-d’hui appliquée à tous les verres progressifs quelles quesoient leurs puissances et additions.

2) Pré-décentrement et pré-détourage des verres progressifs « non taillés »

Pour les marchés dans lesquels les verres sont distribués« non taillés », le pré-décentrement et pré-détourage desverres progressifs sont des techniques utilisées pourfabriquer des verres progressifs convexes plus minces.Un verre progressif étant par nature plus convexe selonla verticale que l’horizontale, réduire sa dimension verti-cale sans modifier sa dimension horizontale permet d’enréduire significativement l’épaisseur. Puisque le verre estquasiment toujours décentré du côté nasal de la montu-re, on peut, par pré-décentrement de la surface pro-gressive côté nasal, réduire le diamètre du verre « nontaillé » à utiliser tout en lui conservant la même capacitétemporale. Par exemple, un tel verre fabriqué avec unpré-décentrement de la surface progressive de 2.5 mmpossède un diamètre de 65/70 mm, c'est-à-dire un dia-mètre géométrique de 65 mm -donc l’épaisseur cor-respondante- mais un diamètre effectif de 70 mm. De lamême manière, pré-détourer le verre fini « non taillé » àune forme elliptique permet de réduire sa dimensionverticale sans modifier sa capacité et donc de réduireplus encore son épaisseur.Le pré-décentrement est également utilisé pour les ver-res semi-finis pour en accroître le diamètre effectif.

23

Les

verr

es p

rogr

essi

fsFa

bric

atio

n5

Fig. 23 : Prisme d’équilibraged’un verre progressif.

Page 22: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Fig. 25 : Principe du précalibrage.

24

Des

crip

tion

Les

verr

es p

rogr

essi

fs5

6.Evolution

3) Précalibrage

La manière la plus efficace de réduire l’épaisseur desverres convexes est de les fabriquer sous forme « préca-libré ». Cette technique consiste à surfacer le verre aussimince que possible en fonction de la monture choisie, ducentrage des verres et de la prescription du porteur. Lesécarts pupillaires du porteur, les hauteurs de montage, laforme approchée ou exacte de la monture et ses dimen-sions sont transmis au surfaçeur (figure 25).

Celui-ci calcule l’épaisseur au centre minimale à réaliseren fonction de l’épaisseur minimale voulue au point leplus mince du bord du verre; cette épaisseur est fonctiondu type de montage à réaliser. Bien que non spécifiqueaux verres progressifs, les résultats obtenus par le pré-calibrage sont les plus spectaculaires avec ce type deverres. Cette technique est systématiquement utiliséepar les laboratoires qui réalisent à la fois le surfaçage etle montage des verres.

B

A D

HD HG

PD PG

Page 23: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

6.Evolution

Après plusieurs tentatives infructueuses menées depuisle début du XXème siècle, les premiers verres progressifsont vu le jour en France en 1959. A la suite d’un travailpersonnel de plusieurs années, Mr Bernard Maitenaz enconcrétisa l’idée et la première réalisation au sein de laSociété des Lunetiers (ou S.L. qui, plus tard devenueEssel, fusionnera en 1973 avec la société Silor pour don-ner naissance à Essilor). Les verres progressifs ont une puissance qui varie le longd’une ligne caractéristique appelée «ombilic», dont cha-cun des points présente la particularité de posséderdeux rayons de courbures principaux égaux. Dans lestout premiers verres progressifs étudiés, cet ombilic tra-versait le verre verticalement, c’est-à-dire que la puis-sance variait de manière continue du haut en bas duverre. La loi de variation de puissance fut ensuite modi-fiée pour introduire une stabilisation de la puissancedans les zones supérieure et inférieure du verre, afin d’é-largir le champ du porteur en vision de loin et de per-mettre la mesure au fronto-focomètre de la puissance devision de près.Dans les premiers verres progressifs, commercialiséssous le nom de Varilux en 1959, la zone de vision de loinavait été choisie entièrement sphérique et la zone devision de près assez largement stabilisée, afin de se rap-procher de la structure des verres bifocaux que les pro-gressifs étaient destinés à remplacer (figure 26). Leszones latérales inférieures, bien que contrôlées, compor-taient de ce fait des aberrations latérales importantesqui nécessitaient un effort d’adaptation de la part desporteurs.

Concernant la vision binoculaire, c’est dès 1964 qu’ontété introduits les premiers verres progressifs asymé-triques (œil droit différent de l’œil gauche) permettantune qualité de vision latérale améliorée, grâce aux zoneshomologues calculées à cet effet. Les progressifs étaientavant cette date, conçus et fabriqués symétriquementpar rapport à leur méridienne de progression et tournésd’environ 10° dans un sens pour produire un verre droitet 10° dans le sens inverse pour produire un verre gauche.Si les préoccupations optiques étaient essentielles, le défide l’époque relevait aussi de la mécanique : il consistaitégalement à concevoir des machines permettant de fabri-quer, pour la première fois, des surfaces optiques non derévolution. Les verres étant réalisés à cette époque enverre minéral difficile à mettre en forme et à polir, c’est enadoptant un principe de calcul et de fabrication des surfa-ces point par point et en faisant appel à des techniques dereproduction d’une surface modèle et de polissage soupleque le Varilux a pu être fabriqué industriellement.Proposer un verre progressif qui comportait d’inévitablesimperfections latérales était à l’époque une véritablegageure et, au-delà des défis techniques, il fallait aussi vain-cre le scepticisme des professionnels. La conviction et l’obsti-nation des concepteurs ont permis de démontrer que laréalisation de tels verres progressifs était possible et ontmontré la voie à suivre pour les améliorer : celle d’unemeilleure compréhension de la vision périphérique à tra-vers un verre ophtalmique et de sa meilleure prise encompte dans la conception des surfaces progressives. Varilux 1, bien que première réalisation du verre progressif,était déjà porteur de tous leurs principes de base ; il étaitle précurseur d’une grande révolution qu’allait connaître lemonde de l’optique.

1ère génération : le “premier” verre progressif

Fig. 26 : Progressif de 1ère génération (Varilux® 1).

Les

verr

es p

rogr

essi

fs

25

Evol

utio

n6

a) Conception de surface du Varilux® 1. b) Bernard Maitenaz: inventeur du verre progressif.

des verres progressifs

CERCLES

OMBILIC

CERCLES

Page 24: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Après que le concept nouveau de surface progressive aitété adopté par la profession, Bernard Maitenaz et sescollaborateurs ont pu s’écarter de la structure « sphé-rique » du Varilux 1 et concevoir une surface progressi-ve améliorant les zones périphériques du verre. Ils ontabouti en 1972 au lancement de la 2ème génération duverre progressif, sous le nom de Varilux 2. L’objectif poursuivi dans la conception de ce verre étaitnon seulement de réduire le niveau des aberrations laté-rales mais aussi de contrôler les effets de déformationsqu’elles produisaient : - La réduction des aberrations a été obtenue par l’intro-duction d’une « modulation optique » horizontale quiconsiste en une légère augmentation de la puissancedans les parties latérales supérieures du verre et unelégère diminution de la puissance dans ses parties laté-rales inférieures. La réduction de la différence de rayonde courbure existant ainsi entre les zones supérieure etinférieure latérales a permis de réduire considérable-ment l’importance des aberrations. La surface progressi-ve retenue peut être modélisée par une succession deconiques telle que celle présentée figure 27. - Par ailleurs, pour réduire considérablement l’effet detangage reproché au Varilux 1, le concept d’ « orthosco-pie » a été introduit : l’idée était de s’assurer que la per-ception des droites de l’espace observé, et plus particu-lièrement les verticales et horizontales, soit préservée àtravers la périphérie du verre. Pour satisfaire à cettecondition, il fallait calculer une surface progressive dontla particularité était d’avoir d’une part, un effet prisma-tique horizontal variant peu le long de deux lignes verti-cales (l’une nasale, l’autre temporale), et d’autre part, uneffet prismatique vertical variant peu le long de deuxlignes horizontales (l’une supérieure, l’autre inférieure).Les brevets du Varilux 2 qui l’ont protégé pendant denombreuses années, incluaient cette caractéristique.Bien qu’aménagé dans sa forme, le principe de l’orthos-copie a été conservé dans les générations de Varilux quiont suivi.- Bien entendu, du point de vue de la vision binoculaire,le Varilux 2 a été réalisé dès le départ en version asy-métrique, c'est-à-dire conçu et fabriqué spécifiquementpour l’œil droit et l’œil gauche, la correspondance deszones utilisées simultanément par les deux yeux étantparticulièrement soignée.

Avec la 2ème génération de verres progressifs, un réelprogrès avait été accompli et c’est à partir de cetteépoque que les verres progressifs ont été vraimentreconnus et acceptés comme un moyen standard de cor-rection de la presbytie. Dans la décennie qui a suivi lelancement du Varilux 2, plusieurs variantes dérivées duVarilux 2 ont été proposées par d’autres fabricants, seconcentrant sur des caractéristiques optiques spéci-fiques. Certaines se sont focalisées sur la largeur deszones de vision de près et de vision de loin concentrant,en conséquence, les aberrations sur la périphérie duverre (Ultravue d’American Optical, Progressiv R deRodenstock, Visa de BBGR, VIP/Graduate de Sola).D’autres ont pris l’option opposée en cherchant à rédui-re le montant des aberrations latérales périphériques enles distribuant plus largement sur le verre (Omnid’American Optical). Enfin, d’autres encore se sontconcentrées sur la symétrie optique du verre et leconfort de la vision binoculaire (Gradal HS de Zeiss). C’est ainsi que, par l’action conjuguée des professionnelsqui avaient adopté ce nouveau moyen de correction, etdes fabricants qui finalement s’y étaient intéressés, lesverres progressifs ont commencé à connaître un réelessor auprès des presbytes.

2ème génération : le verre progressif “à modulation optique”

Fig. 27 : Progressif de 2ème génération : conception de surface du Varilux® 2.

26

Evol

utio

nLe

s ve

rres

pro

gres

sifs

6

ELLIPSES

CERCLES

PARABOLES

HYPERBOLES

Page 25: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Une étape nouvelle de l’amélioration des verres progres-sifs a été franchie peu avant les années 1990 avec l’in-troduction du concept de « multi-design ». L’idée étaitqu’utiliser une surface progressive unique et de la décli-ner homothétiquement pour toutes les additions ne per-mettait pas de concevoir la surface progressive optimalepour chaque niveau de presbytie et, qu’en s’affranchis-sant de cette contrainte, on pouvait offrir aux jeunespresbytes comme aux presbytes confirmés des surfacesprogressives plus spécifiquement adaptées à leurbesoins. Il a plus particulièrement été identifié que lejeune presbyte recherchait une surface plus « douce » faci-litant sa première adaptation aux verres progressifs etque le presbyte confirmé préférait une surface plus « dure » lui assurant une bonne largeur de champ devision. En effet, avec les progressifs « mono-design », lesconcepteurs faisaient face à une alternative simple :

— soit utiliser une surface progressive de type « doux »-c’est à dire de progression longue et de caractéristiquesoptiques étalées sur la surface du verre- qui s’avérait trèsconfortable pour le jeune presbyte mais n’offrait qu’unchamp de vision limité au presbyte confirmé,

— soit utiliser une surface progressive de type « dur » -c'est-à-dire de progression courte et de caractéristiquesoptiques plus concentrées sur le verre- qui s’avéraitsatisfaisante pour le presbyte confirmé mais présentaittrop de déformations pour l’adaptation du jeune presby-te. La solution qui est alors apparue -concomitamment avecl’amélioration des moyens de calcul- était de sélection-ner le meilleur des surfaces « douces » et « dures » et defaire le choix d’une surface plus douce pour les faiblesadditions et d’une surface plus dure pour les fortes addi-tions. L’avantage était, plus précisément, de pouvoirconserver au presbyte un champ de vision de près delargeur sensiblement constante avec l’augmentation del’addition (voir figure 28).

C’est ainsi qu’a été introduit en 1988, le Varilux Multi-Design d’Essilor dont chacune des 12 additions (de 0.75à 3.50 D par 0.25) possédait une conception spécifiqueet dont les surfaces progressives évoluaient en cohéren-ce avec l’addition. Il a été suivi d’autres verres de philo-sophie similaire et de réalisation approchante qui ontété introduits par plusieurs fabricants tels qu’AmericanOptical avec l’Omni Pro, BBGR avec le Visa 3S ou Hoyaavec l’Hoyalux. Bien que le Varilux Multi-Design n’aitconnu qu’une existence de quelques années et qu’il aitdisparu au profit de la génération qui a suivi, il était leporteur et précurseur du concept du « multi-design » qui s’applique toujours aujourd’hui à latrès grande majorité des verres progressifs du marché.

3ème génération : le verre progressif “multi-design”

Fig. 28 : Principe du progressif “multi-design” comparéaux progressifs “mono-design”.

27

Les

verr

es p

rogr

essi

fsEv

olut

ion

6Add 1.00

Add 2.00

Add 3.00

MONO-DESIGN«DUR»

MONO-DESIGN«DOUX»

MULTI-DESIGN

Dur Doux Plus doux

Dur Doux Moyen

Dur Doux Plus dur

Page 26: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

La 4ème génération du verre progressif a été introduiteen 1993 sous le nom de Varilux Comfort. Sa conceptionest partie de l’observation du comportement des por-teurs de verres progressifs et sa réalisation a été renduepossible par l’évolution de la technologie de fabricationet de contrôle des surfaces progressives. L’idée de baseétait de raccourcir la longueur de progression du verreafin d’offrir aux porteurs une posture plus confortable envision de près et de réussir, dans le même temps, à maî-triser la périphérie du verre afin d’éviter l’apparition dedéformations inconfortables. Schématiquement, on peutdire qu’avant l’avènement de cette 4ème génération, lesconcepteurs de progressifs faisaient face à une alternati-ve : soit concevoir un verre à progression « courte » maisde périphérie « dure », soit un verre à périphérie « douce » mais de progression « longue ». Le premieroffrait aux porteurs une posture de lecture plus confor-table mais un moindre confort en vision périphérique ; lesecond apportait un réel confort en vision dynamiquemais une posture de lecture moins confortable. L’idée aété d’essayer de réunir en un même verre les deuxcaractéristiques de « progression courte » et « périphériedouce » afin d’offrir aux porteurs les deux bénéficesd’une posture confortable en vision de près et d’un vraiconfort en vision périphérique et dynamique (figure 29).Ce qui fut fait dans la conception du Varilux Comfort.

Détaillons les caractéristiques de ce verre :Pour offrir une posture plus confortable en vision deprès, la zone de vision de près a été positionnée assezhaute dans le verre afin que le porteur puisse l’atteindrefacilement et naturellement par un abaissement duregard de l’ordre de 25°, réduit de 5° par rapport auxgénérations précédentes de verres progressifs. En consé-quence, le porteur peut conserver la tête abaissée d’unangle d’environ 35° (au lieu de 30°), position plus pro-che de la posture naturelle qu’il connaissait avant d’êtrepresbyte (figure 30). Par ailleurs, il peut explorer sonchamp de vision de près plus facilement car les mouve-ments de la tête et des yeux nécessaires sont moindres(figure 31).

4ème génération : le verre progressif “à vision naturelle”

Fig. 29 : Principe de base de la conception

du Varilux Comfort®.

Fig. 30 : Postures de la tête et des yeux avec VariluxComfort® comparées à progressif classique.

28

Evol

utio

nLe

s ve

rres

pro

gres

sifs

6

Fig. 31 : Mouvements de tête avec Varilux Comfort®comparés à progressif classique.

35°

15°

30°10°

10° 10°

Varilux Comfort®

Progressif Classique

35°

15°

30°10°

10° 10°

Varilux Comfort®

Progressif Classique

35°

30°

30°

25°

Varilux Comfort®

Progressif classique

35°

30°

30°

25°

Varilux Comfort®

Progressif classiqueProgressif classique.Varilux Comfort®.

Progressif classique.Varilux Comfort®.

Court et Dur Long et Doux

Court et Doux

Page 27: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Fig. 33 : Mouvements de la tête horizontaux avecVarilux Comfort® comparé à un progressifclassique.

Ces avantages résultent du profil de progression spéci-fique du Varilux Comfort : pour une addition de 2.00 D,85 % de l’addition – considéré comme le début de lazone de vision de près – sont atteints à 12 mm en des-sous de la croix de montage, comparé à un minimum de14 à 15 mm pour un progressif de génération précé-dente (figure 32).

Afin de procurer une vision périphérique et dynamiqueconfortable, la surface progressive a été adoucie par uncontrôle strict de la variation des caractéristiquesoptiques périphériques. En effet, il a été observé qu’envision périphérique les porteurs étaient plus sensibles àla vitesse de variation de la puissance et de l’astigmatis-me de la surface progressive -en fait aux variations deseffets prismatiques qui leur sont attachés- qu’à leursvaleurs absolues. C’est ainsi que sur la surface progressi-ve du Varilux Comfort, la puissance ne varie rapidementqu’à l’endroit où cela est nécessaire -c'est-à-dire au cen-tre du verre le long de la méridienne de progression afinque la progression soit courte- et que partout ailleurs surla surface elle varie moins rapidement. Cette caractéris-tique constitue l’un des brevets du Varilux Comfort. Parailleurs, l’adoucissement périphérique de la surface per-met d’offrir aux porteurs des champs de vision plus lar-ges et, en conséquence, une réduction très significativede leurs mouvements de tête horizontaux (figure 33).

12° 13° 6° 19°

29

Les

verr

es p

rogr

essi

fsEv

olut

ion

6

0 85% 100%

FIG 11 F

+4

- 8

- 14

- 20

Fig. 32 : Profil de progression de puissance du VariluxComfort® (plan addition 2.00).

12° 13° 6° 19°

Progressif classique.Varilux Comfort®.

VISION DE LOIN

VISION INTERMÉDIAIRE

VISION DE PRÈS

add

(add 2.00 )

Page 28: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

En vision binoculaire, l’asymétrie des verres a été renfor-cée afin d’équilibrer parfaitement les perceptions desdeux yeux. Le profil géométrique de la progression - ouparcours de la progression sur le verre - a été étudié demanière à mieux correspondre au comportement duporteur : la progression de puissance ne suit plus uneligne droite sur le verre mais une ligne brisée et ce, demanière à suivre très exactement le parcours des yeuxlors de l’abaissement du regard. En effet, celui-ci s’opè-re en coordination avec les mouvements verticaux de latête et le plus souvent sous deux modes : passage visionde loin à vision intermédiaire et vision de près dans unpremier temps et exploration prolongée de la zone devision de près dans un deuxième temps. Ces deuxmodes génèrent des convergences des yeux différenteset nécessitent de proposer un profil de progression endeux parties tel que celui représenté sur la figure 34. Par ailleurs, le concept du multi-design par addition aconnu une nouvelle application avec le Varilux Comfort :celle d’un décentrement variable de la zone de vision deprès avec l’addition qui prend en compte le fait que lespresbytes lisent plus près au fur et à mesure que leuraddition augmente. En effet, par ce rapprochement ils secréent un grossissement artificiel qui vise à compenser labaisse de leur acuité visuelle induite par la perte pro-gressive de transparence des milieux intra-oculaires avecl’âge. L’amplitude de cette variation du décentrement dela zone de vision de près est d’environ 1.6 mm par verreentre l’addition la plus faible et l’addition la plus forte (de2.2 à 3.8 mm. Elle s’accompagne d’un raccourcissementde la longueur de progression avec l’augmentation del’addition et plus précisément d’une remontée du pointde départ de la zone de vision de près où les 85% del’addition sont atteints (figure 34).

Le Varilux Comfort a rencontré un succès retentissant etcontribué à assurer la percée définitive des verres pro-gressifs comme moyen de correction de la presbytie. Il aété suivi de l’introduction de nombreux autres verresprogressifs ; on en a dénombré dans le monde jusqu’àcinquante types différents.

Fig. 34 : Décentrement variable de la zone de vision deprès avec l’addition (Varilux Comfort®)

COMFORT

XX

add 1.00

add 2.00

add 3.00

30

Evol

utio

nLe

s ve

rres

pro

gres

sifs

6

add 1.00

add 2.00

add 3.00

Page 29: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Pour améliorer encore la performance des verres pro-gressifs, les concepteurs se sont intéressés aux attentesexprimées par les presbytes porteurs de verres progres-sifs. Elles sont de deux ordres : les jeunes presbytesrecherchent avant tout « une adaptation facile et rapide »à leurs premiers verres progressifs et les presbytesconfirmés « un plus grand champ de vision ». Le verreVarilux Panamic d’Essilor, représentant la 5ème généra-tion des verres progressifs et lancé en l’an 2000, a étéconçu afin de répondre à cette double attente. A ceteffet, des améliorations ont été apportées dans chacundes domaines de la vision périphérique, de la visionbinoculaire et de la vision fovéale, la somme de ces amé-liorations contribuant à atteindre le bénéfice recherché.

Afin d’offrir aux jeunes presbytes une « adaptation facileet rapide », les améliorations suivantes ont été appor-tées (figure 35) :- en vision périphérique, réduction des déformations parcontrôle de la distribution des effets prismatiques sur lasurface du verre.- en vision binoculaire, réduction des effets de tangagepar minimisation de la différence de perception de vites-se de déplacement des objets perçue par l’œil droit etl’œil gauche. Il a été à cette occasion découvert que lessensations de tangage, parfois ressenties par les por-teurs, trouvent essentiellement leur source dans la visionbinoculaire.- en vision fovéale, respect de la posture naturelle de latête et des yeux par conservation du profil de progres-sion du Varilux Comfort.

5ème génération : le verre progressif “à champ de vision élargi”

31

Les

verr

es p

rogr

essi

fsEv

olut

ion

6Fig. 35 : Améliorations apportées par le VariluxPanamic® pour les jeunes presbytes.

a) Vision périphérique.

b) Vision binoculaire.

Varilux Panamic®.

Progressif classique.

Varilux Panamic®. Progressif classique.

Varilux Panamic®.Varilux Comfort®.

Progressif classique.

c) Vision fovéale.

Page 30: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

32

Evol

utio

nLe

s ve

rres

pro

gres

sifs

6

Afin d’apporter aux presbytes confirmés un « champ devision élargi », les améliorations suivantes ont été appor-tées (figure 36)— en vision périphérique, réduction du temps nécessai-re à l’identification d’une cible en périphérie par adou-cissement de la surface— en vision binoculaire, élargissement des horoptères -lieudes points vus binoculairement simples- pour toutes lespositions des yeux et obtenu grâce à la douceur devariation des effets prismatiques du verre. — en vision fovéale, élargissement significatif des zonesde pleine acuité du verre en vision intermédiaire et visionde près.

Globalement, le Varilux Panamic est un progressif plusdoux que ceux des générations précédentes et laconcrétisation de la plus grande importance qu’accor-dent les porteurs à la variation des caractéristiquesoptiques du verre par rapport à leurs valeurs absolues.

Par ailleurs, le concept du multi-design a pris avec leVarilux Panamic une nouvelle dimension, celle d’unevariation du décentrement de la vision de près en fonc-tion de la correction de la vision de loin et plus seule-ment en fonction de l’addition. En effet, toute correctionvision de loin significative induit la présence d’effets pris-matiques dans la zone de vision de près qui décalentsensiblement la position de l’œil dans le verre. Ainsi, ledécentrement de la zone de vision de près doit êtremoindre chez le myope que chez l’hypermétrope. Ilnécessite de réaliser sur le verre un décentrement varia-ble en fonction de la correction de vision de loin et plusprécisément de la base. Cumulé au décentrement varia-ble avec l’addition, l’amplitude de la variation est de l’or-dre de 3.2 mm par verre entre le myope fort d’additionfaible et l’hypermétrope fort d’addition forte (de 2.0 à5.2 mm). Notons que cela ne change en rien le mode decentrage du verre puisque la correction de vision de loinet la distance habituelle de lecture du porteur ne sontpas prises en compte lors de la mesure des demi-écartsinter-pupillaires (figure 37)

A la suite de l’introduction du Varilux Panamic d’autressurfaces progressives ont vu le jour comme l’Evolis deBBGR, le Grand Genius de Seiko avec surface progressi-ve arrière, le Definity de Johnson and Johnson et leHoyalux ID de Hoya qui partagent la surface progressi-ve sur les faces avant et arrière du verre. Quels quesoient leurs conceptions ou leurs modes de réalisation,tous ces nouveaux verres progressifs ont en communavec le Varilux Panamic la recherche d’un adoucissementdes surfaces progressives pour un meilleur confort devision des presbytes.

PANAMIC

XX

Fig. 37 : Décentrement de la vision de près du VariluxPanamic® avec l’addition et l’amétropie.

Fig. 36 : Améliorations apportées par le VariluxPanamic® pour les presbytes confirmés.

a) Vision périphérique.

b) Vision binoculaire.

c) Vision fovéale.

Varilux Panamic®. Progressif classique.

Varilux Panamic®. Progressif classique.

Varilux Panamic®.

Varilux Comfort®.

Champ VP. Champ VI.

myope

émétrope

hypermétrope

Page 31: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

33

Les

verr

es p

rogr

essi

fsEv

olut

ion

6

Avec l’évolution de la mode, le choix des porteurs delunettes se porte souvent sur des montures de petitesdimensions, ce qui pose un problème particulier pourleur équipement en verres progressifs. En effet, pourassurer une vision confortable il est nécessaire de dispo-ser d’une hauteur de monture suffisante pour loger laprogression du verre dans la monture et offrir des zonesde vision de près et de loin confortablement exploita-bles. De plus, le porteur d’une petite monture a un com-portement visuel particulier : il a tendance à abaisserplus la tête et moins les yeux qu’un porteur de montureclassique et à faire, en compensation, une exploitationmaximale de la largeur de son champ de vision. Ainsi, onconsidère que le porteur d’une petite monture fait unabaissement moyen des yeux en vision de près inférieurà 20 ° à comparer à un abaissement supérieur à 25 °avec une monture classique (voir figure 38). Il exploiteaussi plus largement son champ horizontal en vision deloin. En terme de conception de surface progressive, ilest nécessaire de concevoir un verre progressif à pro-gression courte et à zone de vision de loin élargie.

C’est, par exemple, le cas du verre Varilux Ellipsed’Essilor qui possède une progression très courte, telleque le début de la zone de vision de près -point où 85 % de l’addition sont atteints- se trouve à 9.5 mm dela croix de montage (comparé à 12 mm pour les autresVarilux) et qui nécessite un abaissement des yeux d’àpeine 18° pour la vision de près. Il autorise des hauteursde montage jusqu’à 14 mm. Ce verre offre aussi un angle d’ouverture de sa zone devision de loin d’environ 140°, supérieur d’au moins 20°à celle d’un progressif classique.

Notons que pour assurer une vision de loin confortable,il est nécessaire de disposer d’un minimum de 10 mm -entre la croix de montage et le bord supérieur de lamonture- et donc, en définitive, une hauteur totale demonture de 24 mm. Il va de soi que ces valeurs restentdes minimales.

Le verre progressif “pour petite monture”

Varilux Ellipse

140°

b) Vision de loin dégagée.a) Progression courte.

Fig. 38 : Principe de conception d’un verre progressifpour petite monture (Varilux®Ellipse).

Page 32: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

6ème génération : le verre progressif “à haute résolution”

34

Evol

utio

nLe

s ve

rres

pro

gres

sifs

6 Pour une qualité de vision encore améliorée, la 6èmegénération des verres progressifs cherche à maximiser laperformance visuelle du porteur. Dans la conception desverres progressifs, on ne considérait jusque là que lesrayons lumineux qui atteignent l’œil après traversée duverre. Avec cette nouvelle génération, les concepteurss’intéressent, en plus, à la forme des faisceaux lumineuxqui pénètrent dans la pupille. Le principe est d’optimiserla performance visuelle pour chaque direction du regarden maîtrisant les caractéristiques du faisceau lumineuxqui entre dans la pupille.

Varilux Physio, introduit par Essilor en 2006, est le pre-mier verre progressif conçu sur ce principe et plus préci-sément pour :- maximiser l’acuité visuelle en vision de loin par correc-tion de l’aberration de coma,- optimiser le fonctionnement de l’accommodation envision intermédiaire en facilitant la mise au point sur lesverticales,- augmenter l’amplitude du mouvement des yeux envision de près par agrandissement du champ d’acuité.

Cette optimisation est rendue possible par l’utilisationd’une nouvelle technique de calcul basée sur la maîtrisedes fronts d’onde.

1) Maximisation de l’acuité visuelle en vision de loin :

Quelle que soit la correction, le système verre-œil estentaché d’aberrations optiques. Au delà des aberrationsclassiques -de défaut de puissance et d’astigmatismedes faisceaux obliques-, la coma est, parmi les aberra-tions d’ordre supérieur, celle qui est la plus présentedans les verres progressifs et influe le plus sur l’acuitévisuelle et la sensibilité au contraste. Elle est due à lavariation de la puissance du verre -à l’intérieur même dela projection de la pupille de l’œil sur le verre- et affectela qualité de vision du porteur, plus particulièrementdans la zone de vision de loin du verre où la pupille estplus grande.

Grâce à la technique de maîtrise du front d’onde, lacoma peut-être mesurée et parfaitement contrôlée surun large secteur autour du centre de la vision de loin.Avec Varilux Physio les aberrations perçues par le por-teur sont considérablement réduites par rapport à celled’un verre progressif standard. Pour le porteur, cela setraduit par une image de meilleure précision donc parune meilleure acuité visuelle et un meilleur contraste.

2) Optimisation du fonctionnement de l’accommo-dation en vision intermédiaire :

En présence d’astigmatisme, l’œil cherche à en minimi-ser les effets et recherche naturellement la mise au pointsur les directions verticales. C’est le cas dans un verreprogressif où subsistent inévitablement des cylindresrésiduels de surface, plus particulièrement dans la zonede vision intermédiaire de part et d’autre de la méri-dienne de progression. Le principe nouveau retenu avec Varilux Physio est d’o-rienter verticalement la focale la plus puissante demanière à minimiser l’effort d’accommodation nécessai-re. La technique de maîtrise du front d’onde permet degérer l’astigmatisme résultant sur l’ensemble de lapupille, d’en minimiser la valeur et d’en orienter l’axeverticalement. Pour le porteur, la mise au point se faitplus naturellement et les champs d’acuité en vision inter-médiaire sont perçus élargis de plus de 30 % par rap-port à un progressif classique.

3) Augmentation de l’amplitude du mouvement desyeux en vision de près :

En vision de près les yeux explorent naturellement lechamp dans sa direction verticale. Dans un verre pro-gressif, l’amplitude possible du mouvement des yeux estdéfinie par la dimension de la zone du verre où la puis-sance de vision de près est stabilisée. Si cette zone estlimitée, elle impose au porteur de fréquents mouve-ments verticaux d’ajustement de la tête souvent accom-pagnés de nécessaires changements de posture. Dans la conception de Varilux Physio, la zone de puis-sance stabilisée a été agrandie en hauteur. Le porteurbénéficie d’un plus grand champ vertical de vision netteet d’un meilleur respect de sa posture naturelle.

Page 33: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

35

Les

verr

es p

rogr

essi

fsEv

olut

ion

6

Fig. 39 : Contrôle de la coma en vision de loin (Varilux Physio®)

Fig. 40 : Contrôle des axes des cylindres résiduels en vision intermédiaire (Varilux Physio®)

Fig. 41 : Agrandissement de la zone stabilisée en vision de près (Varilux Physio®)

Page 34: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

36

Evol

utio

nLe

s ve

rres

pro

gres

sifs

6

Une technologie nouvelle : “La Twin Rx Technology ”

Maîtrise du Front d’Onde™ :

Tous les verres progressifs, de part leurs variations de puis-sance, déforment les faisceaux lumineux et donc les frontsd’ondes lumineuses qui les traversent. Il en découle desaberrations optiques qui affectent l’acuité visuelle du por-teur. Pour obtenir une image rétinienne de haute résolu-tion, il est nécessaire, pour chaque direction du regard, depouvoir analyser l’ensemble du faisceau lumineux qui tra-verse le verre et pénètre dans l’œil et de réduire au maxi-mum les déformations du front d’onde entrant dans lapupille. Gérer un tel faisceau ne peut être réalisé par lesméthodes classiques de calcul qui ne considèrent qu’unrayon lumineux unique passant par le centre de la pupille.Seule la technique de maîtrise du front d’onde permetd’optimiser la qualité du faisceau dans son ensemble. Elleconsiste à réaliser un calcul local de la surface qui permetd’obtenir un front d’onde émergeant du verre qui soit leplus régulier et sphérique possible.C’est la première fois, avec Varilux Physio, qu’est utiliséeune telle technique de calcul d’un verre progressif.

Jumelage Point par Point™ :

Le design de la surface progressive résulte d’un calculcomplexe intégrant toutes les fonctions optiques détermi-nées par la technique de maîtrise du front d’onde enchaque point du verre et pour toutes les directions deregard. Ce design optique complexe intègre un calcul dehaute précision de la surface arrière du verre s’ajustant àla surface avant progressive dans chaque direction duregard. Un logiciel de calcul réalise un Jumelage Point àPoint des surfaces avant et arrière du verre et déterminela surface arrière complémentaire à réaliser pour obtenirla fonction optique recherchée. Une technologie de surfa-çage direct point par point dite « Surfaçage NumériqueAvancé» permet de réaliser la fabrication de la surfacearrière complexe.L’innovation réside dans le fait que le verre est optimisépour chaque correction. Par les méthodes classiques, seu-lement une puissance par base était exactement optimi-sée. Aujourd’hui le surfaçage numérique permet de fabri-quer point à point la surface arrière permettant d’obtenirtrès exactement la fonction optique recherchée et doncd’optimiser parfaitement le verre quelle que soit la pres-cription.

TM

Fig. A : Technologie de Maîtrise du Front d’Onde™. Fig. B : Surfaçage Numérique Avancé™.

Evolution

Le développement de Varilux Physio a été rendu possible grâce à deux innovations technologiques : le calcul par la « Maîtrisedu Front d’Onde » et le procédé de « Jumelage point par point ». La composition de ces deux innovations constituent la « Twin Rx Technology ».

Page 35: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Avec l’évolution de la technologie, tant de calcul que defabrication, il est devenu possible de réaliser des surfa-ces progressives à la pièce et de les concevoir sur-mesu-re pour chaque porteur. Une ère nouvelle s’ouvre donc,celles des verres progressifs « personnalisés » auxbesoins de chaque porteur.

Une première approche d’individualisation des verresprogressifs a été réalisée par Rodenstock avecl’Impression ILT (pour Individual Lens Technology) etZeiss avec l’Individual sur des critères liés à la prescrip-tion et au centrage du verre. Ces verres sont calculés àpartir de la prescription mais aussi des données du cen-trage : demi-écarts inter-pupillaires, distance verre-œil,inclinaison de la monture et angle de galbe de la montu-re. L’idée de base est de redonner à chaque presbyte lamême vision que celle du presbyte emmétrope demême addition.

Une autre approche est celle retenue par Essilor avecVarilux Ipseo. Elle consiste à proposer un verre conçu etfabriqué en fonction du comportement visuel du porteur.Le critère retenu pour la personnalisation est la coordi-nation des mouvements des yeux et de la tête c'est-à-dire la tendance naturelle du porteur à plus utiliser lesyeux ou la tête pour explorer son champ de vision. Ainsi,on peut distinguer deux comportements opposés : - les patients qui ont plutôt tendance à tourner les yeuxen gardant la tête fixe, dénommés « Visionautes » (ou « Eye Movers » en anglais),- les patients qui ont plutôt tendance à tourner la tête enconservant les yeux peu mobiles, dénommés « Céphalonautes » ( ou « Head Movers » en anglais).Ces stratégies visuelles, acquises au cours du dévelop-pement, sont des caractéristiques propres à chaqueindividu. Elles sont très stables et reproductibles et sontindépendantes de l’amétropie, du niveau de presbytie etde l’âge des sujets. Tous les types de comportementsexistent et se distribuent de manière continue du plus « visionaute » ne bougeant quasiment pas la tête au plus« céphalonaute » qui ne bouge que très peu les yeux. Enmatière de conception de verres progressifs, ils ont unintérêt fondamental car ils définissent la manière dontl’oeil explore le verre et en utilise les différentes parties.En particulier :- un « visionaute » fait de son verre une utilisation plutôtstatique : l’essentiel des mouvements est fait par lesyeux, la vision est plutôt fovéale, le sujet est plus sensi-ble à la netteté de l’image, il faudra donc privilégier surle verre la largeur du champ d’acuité.

- un « céphalonaute » fait de son verre une utilisation plu-tôt dynamique : la tête fait l’essentiel du mouvement, lavision est plutôt périphérique, le sujet est plus sensibleaux effets de tangage, il faudra donc privilégier sur leverre la douceur des zones périphériques.Ainsi, en fonction du comportement du porteur, on peutcalculer la surface progressive qui lui est propre et luiapporte le meilleur confort.

En pratique, il est nécessaire de pouvoir mesurer le com-portement tête/oeil de chaque porteur. Un instrumentappelé « Système d’Empreinte Visuelle » (en Anglais « Vision Print System ») a été conçu à cet effet (figure 42).Le sujet placé devant l’instrument, porte une paire delunettes munie d’un radar permettant de mesurer sesmouvements de tête. Sa tâche est d’aller regarder desdiodes lumineuses qui s’allument aléatoirement à 40°d’excentricité à droite et à gauche et de ramener sonregard sur une diode centrale après chaque excursionpériphérique. La mesure est effectuée une vingtaine defois à la distance de 40 cm. Deux informations en sontextraites : - le coefficient tête/œil, nombre compris entre 0 et 1, quidonne la proportion de mouvements de tête utilisée parle sujet. Celui-si sera considéré comme « visionaute » sile coefficient est inférieur à 0.5 et comme « céphalonau-te » si ce coefficient est compris entre 0.5 et 1.- le coefficient de stabilité qui est l’écart-type des mesu-res réalisées.

Une nouvelle dimension : le verre progressif “personnalisé”

37

Les

verr

es p

rogr

essi

fsEv

olut

ion

6

Fig. 42 : Système d’Empreinte Visuelle™.

Evolutiondes verres progressifs

Page 36: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Ces deux informations servent ensuite à calculer la sur-face progressive selon les deux principes suivants :- le coefficient tête/œil qui mesure la zone du verre utili-sée pour l’acuité maximale et indique donc quelle répar-tition sera à réaliser dans la conception du verre entre lazone centrale de vision fovéale et la zone latérale devision périphérique : la zone centrale d’acuité sera élar-gie pour un « visionaute » et la zone périphérique adou-cie pour un « céphalonaute ». - le coefficient de stabilité qui mesure la reproductibilitédu comportement tête/œil et indique comment la limiteentre la zone centrale de vision fovéale et la zone latéra-le de vision périphérique pourra être gérée : cette limitesera d’autant plus marquée que le comportement seraplus reproductible et d’autant plus douce que le com-portement sera plus variable.

Ainsi, en plus des caractéristiques habituelles de la pres-cription, est ajoutée une nouvelle composante qui préci-se la dynamique de l’utilisation des verres et permet unepersonnalisation des surfaces progressives selon lescomportements individuels des porteurs. Conçu à lamesure exacte du porteur il offre une performancevisuelle améliorée. Par ailleurs, ce verre bénéficie ausside tous les avantages des dernières avancées de la tech-nologie : différentes longueurs de progression, Twin RxTechnology etc…

Le critère de coordination tête-oeil retenu pour le VariluxIpseo est un premier critère de personnalisation. Il serasuivi d’autres approches. Nous ne sommes donc aujour-d’hui qu’à l’aube de l’ère des verres progressifs person-nalisés.

Fig. 43 : Principe de personnalisation du Varilux® Ipseo™.

38

Evol

utio

nLe

s ve

rres

pro

gres

sifs

6

“Céphalonaute” “Visionaute”

Page 37: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

Les

verr

es p

rogr

essi

fsco

nclu

sion

Conclusion

39

Depuis l’apparition des verres progressifs il y a près decinquante ans, la technologie de leur conception et fabri-cation a connu une incessante évolution : de surfacesprogressives réalisées à l’origine de manière quasi arti-sanale jusqu’aux plus récentes technologies de surfaça-ge direct par machines à commande numérique, desprogrès considérables ont été réalisés.

Parallèlement, le confort de vision des presbytes a ététrès nettement amélioré : si les verres progressifs néces-sitaient, à l’origine, un réel effort d’adaptation de la partdes porteurs, leur apprentissage est quasi-immédiatavec les surfaces progressives les plus récentes.

Aujourd’hui, la performance des verres progressifs etleur supériorité sur les verres bifocaux et unifocaux nesont plus à démontrer. Leur développement va se pour-suivre et s’accélérer : si plus de cinq cent millions depresbytes ont déjà bénéficié du confort de ces verres, lecap du milliard sera largement franchi dans la décennieà venir.

L’aventure mondiale de la correction de la presbytie parverres progressifs va se poursuivre. Des presbytes tou-jours plus nombreux vont adopter les verres progressifsafin de « mieux voir » pour « mieux vivre ».

Page 38: Les Verres Progressifs - Essilor Academy · 2019. 10. 14. · Depuis leur introduction par Essilor en 1959, les verres progressifs se sont peu à peu imposés comme les verres les

www.varilux-university.org

©C

opyr

ight

Essi

lor

Inte

rnat

iona

l-A

llri

ghts

rese

rved

-Va

rilu

x®is

atr

adem

ark

ofEs

silo

rin

tern

atio

nal-

Pro

duce

dby

Vari

lux®

Uni

vers

ity-

Fren

ch-

04

/06