BR102017013990A2 - Sistemas e métodos de uso de metrologia de imageamento absorvente para medir a espessura de lentes oftálmicas - Google Patents

Abstract

a presente invenção refere-se a um método de medição da espessura de uma lente oftálmica que inclui fornecer uma lente oftálmica que tem um componente de absorção de luz, e uma luz que tem um comprimento de onda e que passa através da lente oftálmica, após o que o componente de absorção de luz absorve parte da luz à medida que a luz passa através da lente oftálmica. após a luz ter passado através da lente oftálmica, a luz é usada para gerar uma imagem digital da lente oftálmica, contendo dados de intensidade de pixel que correspondem ao formato da lente oftálmica. as informações sobre a luz antes de a mesma passar através da lente oftálmica, o componente de absorção de luz da lente oftálmica e os dados de intensidade de pixel são usados para calcular um perfil de espessura da lente oftálmica.

Description

(54) Título: SISTEMAS E MÉTODOS DE USO DE METROLOGIA DE IMAGEAMENTO ABSORVENTE PARA MEDIR A ESPESSURA DE LENTES OFTÁLMICAS (51) Int. Cl.: G01B 11/06; G06T 7/00 (30) Prioridade Unionista: 28/06/2016 US 62/355,753 (73) Titular(es): JOHNSON & JOHNSON VISION CARE, INC.

(72) Inventor(es): MICHAEL F. WIDMAN; PETER W. SITES; JASMIN G. LAFERRIERE; D. SCOTT DEWALD; BRADLEY W. WALKER (74) Procurador(es): DANNEMANN, SIEMSEN, BIGLER & IPANEMA MOREIRA (57) Resumo: A presente invenção refere-se a um método de medição da espessura de uma lente oftálmica que inclui fornecer uma lente oftálmica que tem um componente de absorção de luz, e uma luz que tem um comprimento de onda e que passa através da lente oftálmica, após o que o componente de absorção de luz absorve parte da luz à medida que a luz passa através da lente oftálmica. Após a luz ter passado através da lente oftálmica, a luz é usada para gerar uma imagem digital da lente oftálmica, contendo dados de intensidade de pixel que correspondem ao formato da lente oftálmica. As informações sobre a luz antes de a mesma passar através da lente oftálmica, o componente de absorção de luz da lente oftálmica e os dados de intensidade de pixel são usados para calcular um perfil de espessura da

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMAS E MÉTODOS DE USO DE METROLOGIA DE IMAGEAMENTO ABSORVENTE PARA MEDIR A ESPESSURA DE LENTES OFTÁLMICAS.

REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS RELACIONADOS [001] Este pedido reivindica o benefício do pedido provisório U.S. n°de série 62/355.753, depositado em 28 de junho d e 2016, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência ao presente documento.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo da invenção [002] O presente pedido de patente refere-se genericamente a lentes oftálmicas e, mais particularmente, se refere a sistemas, dispositivos e métodos para determinar a espessura das lentes oftálmicas. Descrição da técnica relacionada [003] Têm havido muitos avanços direcionados para medir a espessura das lentes oftálmicas. Esses esforços exigem tipicamente o uso de sistemas de múltiplas estações complexos que são dispendiosos, lentos e envolvem exigências de posicionamento extremas. Desse modo, esses sistemas não são adequados para produção em massa, e utilização em linha.

[004] Por exemplo, sensores de deslocamento a laser confocal keyence têm sido usados para medir a espessura central da lente. Esta abordagem, entretanto, é dispendiosa e exige alinhamento preciso dos componentes ao eixo óptico do sensor.

[005] Um sistema usa as técnicas de diferença de fase para conduzir medições de metrologia. O sistema mede potência de frente de onda, que é, então, convertida em um perfil de superfície de espessura da lente. Este sistema não é capaz de medir alterações rápidas na topologia de superfície (isto é, grandes alterações de potência) e é, porPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 8/269

2/70 tanto, limitado somente à medição de zona óptica da lente. O sistema também é dispendioso, exige uma medição de espessura de centro, é relativamente lenta (por exemplo, 45 segundos por medição), e exige alinhamento preciso e posicionamento.

[006] Outro sistema mede a lente com o uso de um perfilômetro optomecânico de 3 eixos preciso. Esse sistema também é dispendioso, lento (por exemplo, cinco minutos por medição), suscetível à perda de dados em topologias íngremes da lente, é difícil de manter, e não é adequado para uso em linha.

[007] Um sistema baseado em interferômetro foi desenvolvido para medir a potência de zona óptica de uma lente. Uma limitação desse sistema é que ele não pode executar medições de parte seca e exige que as lentes sejam hidratadas antes da medição e totalmente imersas em um volume de líquido em repouso, durante a medição. Devido aos controles ambientais dispendiosos e rígidos, o sistema é encontrado em locais de controle de qualidade centralizados que exigem procedimentos pouco práticos para enviar amostras para teste e obter resultados. Como resultado, o sistema baseado em interferômetro não é adequado para uso em linha. O sistema de interferômetro também tem alguns problemas de apresentação de lente. Além disso, é difícil para o sistema Clover para medir lentes não cilíndricas, e lentes que se situam em uma embalagem em uma configuração parcialmente enrolada ou inclinada.

[008] Dessa forma, permanece uma necessidade de sistemas e métodos para medir de maneira eficiente e precisa as espessuras das lentes oftálmicas, e usar os dados para produzir melhorias e correções iterativas para lentes oftálmicas que são subsequentemente fabricadas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [009] Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 9/269

3/70 vente utiliza uma disposição de imageamento e as propriedades absorventes conhecidas de um determinado meio (por exemplo, uma lente de contato), para determinar a espessura de superfície da amostra a partir da intensidade de pixel da imagem. Em uma modalidade, os meios de interesse são lentes oftálmicas ou lentes de contato incluindo de várias formas, mas sem limitação, um precursor de lente ou lente final em uma óptica de formação encontrada na produção de lentes personalizadas, uma lente moldada por fundição encapsulada em peças de molde, uma lente moldada por fundição após a desmoldagem com uma única metade de molde, e lente moldada por fundição hidratada em solução. Em uma modalidade, outros meios de lente podem ser utilizados.

[0010] Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente utiliza formulações matemáticas e calibração de sistema para converter dados de imagem para uma lente oftálmica em espessura média. Em uma modalidade, o sistema inclui dispositivos de imageamento digital que têm elementos de pixel, tipicamente dispostos em uma grade X-Y, o que possibilita o uso individual de valores de intensidade de pixel para gerar um perfil de superfície de espessura para o objeto que está sendo medido (por exemplo, uma lente oftálmica). As medições de espessura resultantes e/ou de todo o perfil de superfície podem ser usadas como parte de um processo iterativo para determinar quão bem um artigo fabricado corresponde a seu design pretendido. O sistema pode ajustar como lentes subsequentes são produzidas com base nos dados de retroinformação de medição de espessura. [0011] Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente inclui uma fonte de iluminação que contém uma região do espectro no qual o meio absorve a radiação incidente. Em uma modalidade, a fonte de iluminação é um LED de 365 nm, no entanto, outras fontes de banda ampla e banda seletiva podem ser utilizadas. Em uma

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4/70 modalidade, outras fontes de iluminação podem incluir LEDS de 370 nm, LEDS de 375 nm, lâmpadas de xenônio, lasers e outras fontes de espectro de linha. A fonte de iluminação pode ser irradiada de forma contínua ou pulso sincronizado para capturar imagens de pulso.

[0012] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui um filtro óptico que define adicionalmente o espectro iluminado que é usado durante o imageamento. Em uma modalidade, o filtro óptico pode ser um filtro passa-banda, um filtro de corte de altas (cutoff) ou um filtro de corte de baixas (cut-on). O filtro real usado pode depender da fonte de iluminação particular que é usada, do meio de lente que está sendo medido, e da seção particular do meio cujos dados de espessura estão sendo medidos.

[0013] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui um ou mais componentes de difusão que asseguram que a luz a partir da fonte de iluminação seja uniforme, e que os raios de luz gerados atinjam o meio de lente em ângulos adequados para encher os cones de coleta de imagens resultantes. Em uma modalidade, a fonte de iluminação, o filtro óptico e um ou mais difusores de luz são montados em conjunto como uma unidade que pode ser levantada e/ou abaixada juntamente para permitir que uma óptica de formação seja carregada ou descarregada do sistema. Em uma modalidade, a unidade que inclui a fonte de iluminação, o filtro óptico e um ou mais difusores de luz é fixada em um componente de amortecimento ou estágio linear carregado por de mola, o que permite que a unidade seja levantada para cima e afastada de um suporte cinemático para permitir que a óptica de formação seja carregada e descarregada, após o que a unidade pode ser baixada de volta à posição acima da óptica de formação.

[0014] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui uma óptica de formação que segura uma lente totalmente cuPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 11/269

5/70 rada ou um precursor de lente cujas medições de espessura estão sendo obtidas, uma montagem de cinemática usada para colocar a óptica de formação e a lente próximas ao eixo óptico do sistema, e uma série de lentes ópticas usadas para coletar e formar a imagem. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui uma câmera, como uma câmera digital, que captura imagens das amostras de lente que está sendo medida. Na imagem resultante, as áreas mais espessas da lente irão aparecer mais escuras e as áreas mais finas da lente irão aparecer mais claras.

[0015] Quando obtém uma imagem de intensidade com base na absorção de luz por uma lente, a absorbância pelo fotoiniciador restante na lente pode causar erros no cálculo da espessura da lente. Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente é usado para medir a espessura de uma lente oftálmica (por exemplo, uma lente de contato), com base na relação entre a espessura da lente, concentração constituinte de absorção (por exemplo, Norbloc) e absorção de luz pela lente. Antes da hidratação, o material de lente contém uma quantidade não controlada de fotoiniciador (por exemplo, Irgacure 1700) que também absorve luz. Pelo uso de dois ou mais comprimentos de onda (ou bandas de comprimento de onda), os efeitos da variação do fotoiniciador podem ser removidos através de cálculo.

[0016] Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente tem os mesmos componentes conforme descrito acima, e também inclui, além disso, uma esfera integradora que aloja duas fontes de iluminação diferentes que geram luz com diferentes comprimentos de onda. Uma esfera integradora é um componente óptico incluindo uma cavidade esférica oca tendo seu interior coberto com um revestimento reflexivo (por exemplo, um revestimento reflexivo branco difuso) com pequenas aberturas para portas de entrada e saída. Sua propriedade relevante é um efeito de dispersão ou difusão uniforme. Raios de

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6/70 luz incidentes em qualquer ponto na superfície interna da esfera integradora, por meios de múltiplas reflexões por dispersão, são distribuídos igualmente para todos os outros pontos. Como resultado, os efeitos da direção da luz original são minimizados. Uma esfera integradora pode ser considerada como um difusor que conserva energia, mas destrói informações espaciais. Ela é tipicamente usada com alguma fonte de luz e um detector para medição de potência óptica. Ver https://en.wikipedia.org/wiki/lntegrating_sphere.

[0017] Em uma modalidade, uma primeira fonte de iluminação disposta dentro de uma primeira integradora inclui uma luz LED que gera luz UV que cobre a banda de absorção do material de lente oftálmica (por exemplo, luz tendo um comprimento de onda de 365 nm), que pode ser similar ao LED utilizado no dispositivo de imageamento absorvente revelado acima. Em uma modalidade, uma segunda fonte de iluminação disposta dentro de uma segunda esfera integradora inclui um LED (por exemplo, um LED azul) que cobre uma banda que é neutra por absorção em relação ao fotoiniciador Norbloc e ao fotoiniciador restante no espectro da lente (por exemplo, luz tendo um comprimento de onda de 455 nm). Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui componentes eletrônicos de controle que ligam e e desligam dois LEDS no momento adequado para coletar imagens de intensidade que são utilizadas por um mecanismo de medição. Quando usa a metrologia de imageamento absorvente, a topologia de superfície da lente pode atuar para reunir ou dispersar luz somente com base na natureza refrativa da lente. Não se levou em consideração que isto pode confundir o algoritmo na interpretação destas áreas ao ser mais espesso ou mais fino do que eles realmente são. Para mitigar esse fenômeno, a grade X-Y de intensidade de imagem do primeiro LED (~365 nm) é escalada ou valores de base contra a grade X-Y de intensidade de imagem do segundo LED (~455 nm).

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Dessa maneira, devido a efeitos de refração os dados de intensidade são removidos dos dados de intensidade usados para calcular a espessura devido aos efeitos de absorção. Pelo uso de dois ou mais comprimentos de onda ou bandas de comprimento de onda, os efeitos da refração ou confusão óptica podem ser removidos através de cálculo.

[0018] Em uma modalidade, quando as imagens da lente estão sendo capturadas, apenas um dos dois LEDS serão usados ao mesmo tempo para uma dada imagem. Em uma modalidade, sistema de imageamento absorvente inclui uma placa controlada TEC e o dissipador de calor para manter o controle da temperatura dos LEDs, de modo a assegurar estabilidade do espectro.

[0019] Em muitos casos, as lentes oftálmicas formadas recentemente contêm material fotoiniciador que irá alvejar ao longo do tempo à medida que as lentes são expostas à luz a partir de fontes de iluminação. Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente é similar àquele descrito acima e inclui uma terceira fonte de iluminação que gera luz tendo um comprimento de onda diferente para levar em consideração o alvejamento do material fotoiniciador. Em uma modalidade, uma primeira fonte de iluminação inclui uma primeira luz LED que gera a luz UV que cobre a banda de absorção do material da lente oftálmica incluindo o fotoiniciador Norbloc (e restante, por exemplo, luz tendo um comprimento de onda de 365 nm), uma segunda fonte de iluminação inclui um segundo LED, que cobre uma banda que é neutra por absorção em relação ao fotoiniciador Norbloc e ao fotoiniciador restante no espectro de lente (por exemplo, luz tendo um comprimento de onda de 455 nm), e uma terceira fonte de iluminação inclui um LED de luz que gera a terceira que é somente a absorção do fotoiniciador e amplamente isolado dos efeitos de alvejamento do fotoiniciador, para que o efeito de alvejamento pode ser levado em consideração quando

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8/70 se calcula a intensidade da iluminação que passa através da lente oftálmica. Em uma modalidade, a fonte de iluminação produz luz com um comprimento de onda de cerca de 420 nm. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui absorção de componentes eletrônicos de controle que por sua vez, liga e desliga os LEDS no momento adequado para coletar imagens que são usados para calcular a espessura da lente oftálmica. Em uma modalidade, quando as imagens estão sendo capturadas da lente, somente um dos três LEDs será usado a qualquer momento para capturar imagens. Usando-se três ou mais bandas de comprimento de onda, os efeitos de confusão óptica e fotoiniciador variável podem ser removidos através de cálculo.

[0020] Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente pode incluir esferas integradoras de luz LED que passam em uma esfera integradora de óptica de formação. Em uma modalidade, uma primeira esfera integradora LED compreende uma primeira fonte de iluminação que gera uma luz UV que cobre a banda absorvente de uma lente oftálmica, uma segunda esfera integradora LED contém uma segunda fonte de iluminação que gera uma luz visível que cobre uma banda neutra por absorção da lente oftálmica, e uma terceira esfera integradora LED contém uma terceira fonte de iluminação que isola os efeitos devido ao alvejamento do material fotoiniciador presente na lente. O sistema de imageamento absorvente usa fórmulas e matemática para remover os efeitos de potência óptica e os efeitos de alvejamento para calcular mais precisamente a espessura de lente com base nas variações de intensidade, devido somente às propriedades absorventes do material de lente.

[0021] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente pode ser usado para extrair uma representação de Espessura Central (CT) precisa de uma lente ou um precursor de lente dentro de ±

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9/70 um par de micrômetros.

[0022] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente pode ser usado para extrair um perfil de espessura de lente completo.

[0023] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente pode ser usado para a obtenção de uma medição precisa do perfil de espessura da zona óptica para sustentar 1) um processo de convergência de iteração de lente personalizada, e 2) uma lente criada para critérios de liberação de alvo de projeto pretendido.

[0024] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente de amostra é invariante para alinhamento de amostra em relação aos componentes críticos e eixo óptico do sistema, que é um aperfeiçoamento drástico em relação a sistemas e técnicas convencionais. Por exemplo, os sistemas convencionais usados para medições de espessura têm uma tolerância de alinhamento de peças da ordem de ± 1 pm na direção X-Y. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente apresentado na presente invenção tem um limite delimitado pelo tamanho de transbordamento ou a quantidade de plano de fundo circundante nas imagens, que é da ordem de ± 1.000 pm. Em uma modalidade, outros fatores, como o rolamento de foco do sistema com deslocamento de parte pode impor um limite de tolerância menor, que é da ordem de 40 a 100 pm.

[0025] Em uma modalidade, devido à natureza de imageamento da técnica, o centro da lente de amostra pode ser extraído independentemente do deslocamento de parte a partir de um centro ou eixo óptico, que é uma outra vantagem significativa.

[0026] Em uma modalidade, um método de medição da espessura de uma lente oftálmica inclui fornecer uma lente oftálmica que tem um componente absorvente de luz, passar luz tendo um comprimento de onda através da lente oftálmica, enquanto o componente absorvente

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10/70 de luz absorve alguma luz à medida que a luz passa através da lente oftálmica, e, após a luz ter passado através da lente oftálmica, direcionar a luz para gerar uma imagem digital para a lente oftálmica, a imagem digital tendo dados de intensidade de pixel que correspondem ao formato da lente oftálmica. O método inclui o uso de informações sobre a luz antes de passar através da lente oftálmica, o componente absorvente de luz da lente oftálmica, e os dados de intensidade de pixel para calcular um perfil de espessura de lente oftálmica.

[0027] Em uma modalidade, o fornecimento de uma etapa de lente oftálmica inclui o fornecimento de uma óptica de formação tendo uma superfície de topo convexamente curvada, e a formação da lente oftálmica sobre a superfície de topo convexamente curvada da óptica de formação.

[0028] Em uma modalidade, o método inclui fornecer uma fonte de luz para a luz com o comprimento de onda, e antes da etapa de passar luz, gerando, filtrando e difundindo a luz.

[0029] Em uma modalidade, o método inclui direcionar a luz na lente oftálmica que sobrepõe a superfície de topo convexamente curvada da óptica de formação, e passar a luz através de uma lente oftálmica e da óptica de formação.

[0030] Em uma modalidade, o método inclui fornecer um dispositivo de captura de imagem digital a jusante da óptica de formação para capturar a imagem digital, e fornecer uma ou mais lentes ópticas entre a óptica de formação e o dispositivo de captura de imagem digital para focalizar a luz sobre o dispositivo de captura de imagem digital.

[0031] Em uma modalidade, um método de medição da espessura de uma lente oftálmica inclui passar a segunda luz tendo um segundo comprimento de onda que é diferente da primeira fonte de luz e que não é absorvida pelo componente absorvente de luz da lente oftálmica através da lente oftálmica. Em uma modalidade, após a segunda luz

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11/70 ter passado através da lente oftálmica, a segunda luz é dirigida para gerar uma segunda imagem digital para a lente oftálmica, a segunda imagem digital tendo segundos dados de intensidade de pixel que correspondem às alterações de intensidade devido a efeitos refrativos à medida que a dita segunda luz passa através da lente oftálmica, e isolar os segundos dados de intensidade de pixel a partir dos primeiros dados de intensidade de pixel usados para calcular a espessura devido ao componente absorvente de luz.

[0032] Em uma modalidade, um método inclui posicionar a primeira fonte de luz em uma primeira esfera integradora, dispor a segunda luz em uma segunda esfera integradora que é separada a partir da primeira esfera integradora, a disposição e a formação em uma formação de uma esfera integradora que é separada das primeira e segunda esferas integradoras.

[0033] Em uma modalidade, a lente oftálmica inclui um fotoiniciador que é alvejado pela luz que passa através da lente oftálmica. Em uma modalidade, o método inclui passar a terceira luz tendo um terceiro comprimento de onda que é absorvido pelo fotoiniciador e que não é absorvido pelo componente absorvente de luz da lente oftálmica através da lente oftálmica, após passar a terceira luz através da lente oftálmica, direcionar a terceira luz para gerar uma terceira imagem digital para a lente oftálmica, a terceira imagem digital tendo terceiros dados de intensidade de pixel que correspondem aos efeitos de alvejamento do fotoiniciador, e usar os terceiros dados de intensidade de pixel para isolar os efeitos de alvejamento dos dados de intensidade de pixel usados para calcular a espessura devido ao componente absorvente de luz.

[0034] Em uma modalidade, o método inclui dispor a primeira luz em uma primeira esfera integradora, dispor a segunda luz em uma segunda esfera integradora que é espaçada a partir da primeira esfera

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12/70 integradora, dispor a terceira luz em uma terceira esfera integradora que é espaçada em relação às primeira e segunda esferas integradoras, e dispor a óptica de formação em uma esfera integradora de óptica de formação que é espaçada a partir das primeira, segunda e terceira esferas integradoras.

[0035] Em uma modalidade, a primeira fonte de luz é absorvida pelo componente absorvente de luz e o fotoiniciador, a segunda luz não é absorvida nem pelo componente absorvente de luz nem pelo fotoiniciador, e a terceira luz é absorvida pelo fotoiniciador e não é absorvida pelo componente absorvente de luz.

[0036] Em uma modalidade, a primeira fonte de luz é um primeiro LED que gera luz tendo um primeiro comprimento de onda de cerca de 365 nm, a segunda luz é um segundo LED que gera luz tendo um segundo comprimento de onda de cerca de 455 nm, e a terceira luz é um terceiro LED que gera luz tendo um terceiro comprimento de onda de cerca de 420 nm.

[0037] Em uma modalidade, o método inclui a programação de um sistema de controle para ativar automaticamente apenas um dentre os primeiro, segundo e terceiro LEDS em qualquer momento.

[0038] Em uma modalidade, um método de medição da espessura de uma lente oftálmica inclui fornecer uma lente oftálmica que tem um componente absorvente de luz, elementos refrativos, e um fotoiniciador, que fornece um primeiro LED que gera uma luz que tem um primeiro comprimento de onda que é absorvido pelo componente absorvente de luz e o fotoiniciador, fornecer um segundo LED que gera uma segunda luz tendo um segundo comprimento de onda que é diferente do primeiro comprimento de onda e que não é absorvido pelo componente absorvente de luz nem pelo fotoiniciador, e fornecer um terceiro LED que gera uma terceira luz tendo um terceiro comprimento de onda que é diferente dos primeiro e segundo comprimentos de onda, que

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13/70 não é absorvido pelo componente absorvente de luz, e que é absorvido pelo fotoiniciador.

[0039] Em uma modalidade, o método inclui em tempos diferentes, passar as primeira, segunda e terceira luzes através da lente oftálmica para isolar absorção de luz devido à presença de efeitos de refrativos e do fotoiniciador na lente oftálmica a partir de uma absorção de luz, devido à presença do componente absorvente de luz na lente oftálmica para calcular um perfil de espessura para a lente oftálmica.

[0040] Em uma modalidade, após a primeira luz ter passado através da lente oftálmica, a primeira luz é dirigida para gerar uma primeira imagem digital de lente oftálmica, a primeira imagem digital tendo primeiros dados de intensidade de pixel que correspondem ao formato da lente oftálmica.

[0041] Em uma modalidade, após a segunda luz ter passado através da lente oftálmica, a segunda luz é dirigida para gerar uma segunda imagem digital para a lente oftálmica, a segunda imagem digital tendo dados de intensidade de pixel que correspondem aos efeitos refrativos à medida que a segunda luz passa através da lente oftálmica.

[0042] Em uma modalidade, após passar a terceira luz através da lente oftálmica, a terceira luz é dirigida para gerar uma terceira imagem digital para a lente oftálmica, a terceira imagem digital tendo terceiros dados de intensidade de pixel que correspondem aos efeitos de alvejamento do fotoiniciador.

[0043] Em uma modalidade, um método inclui o uso de um processador central para isolar os segundos dados de intensidade de pixel e os terceiros dados de intensidade de pixel a partir dos primeiros dados de intensidade de pixel para gerar o perfil de espessura de lente oftálmica.

[0044] Em uma modalidade, um método inclui transmitir o perfil de

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14/70 espessura para a lente oftálmica para o processador central, comparar o perfil de espessura transmitido para a lente oftálmica a um perfil de espessura predeterminado, e se o perfil de espessura transmitido não for igual ao perfil de espessura predeterminado, gerar um sinal para o ajuste da espessura das lentes oftálmicas subsequentemente fabricadas.

[0045] Em uma modalidade, um método inclui a produção de alterações iterativas para lentes oftálmicas subsequentemente fabricadas comparando-se repetidamente o perfil de gerado para uma lente oftálmica ao perfil de espessura predeterminado.

[0046] Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente para medir a espessura das lentes oftálmicas inclui uma fonte de iluminação que gera uma luz que tem um primeiro comprimento de onda, uma óptica de formação tendo uma superfície de topo convexamente curvada, e uma lente oftálmica que sobrepõe a superfície de topo convexamente curvada da óptica de formação, de lente oftálmica incluindo uma luz que absorve parte da componente absorvente de luz como a primeira fonte de luz passa através da lente oftálmica e da óptica de formação.

[0047] Em uma modalidade, o sistema inclui um dispositivo de captura de imagem digital localizado a jusante da óptica formação para capturar uma primeira imagem digital da primeira luz após a primeira luz ter passado através da primeira lente oftalmológica e da óptica de formação. Em uma modalidade, a primeira imagem digital tem primeiros dados de intensidade de pixel que correspondem ao formato da lente oftálmica.

[0048] Em uma modalidade, o sistema inclui uma unidade de processamento central que tem um programa que compara os dados de intensidade de pixel à intensidade da primeira luz antes de passar a primeira luz através da lente oftálmica, e da óptica de formação para

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15/70 gerar um perfil de espessura para a lente oftálmica.

[0049] Em uma modalidade, um sistema inclui uma segunda fonte de iluminação que gera uma segunda luz que tem um segundo comprimento de onda que é diferente do primeiro comprimento de onda e que não é absorvida pelo componente absorvente de luz da lente oftálmica.

[0050] Em uma modalidade, o dispositivo de captura de imagem digital e captura uma segunda imagem digital da segunda luz após a luz ter passado através da lente oftálmica e da óptica de formação, de modo que a segunda imagem digital tenha segundos dados de intensidade de pixel que correspondem a alterações de intensidade devido à presença de efeitos refrativos à medida que a dita segunda luz passa através da lente oftálmica.

[0051] Em uma modalidade, o programa da unidade de processamento central isola os segundos dados de intensidade de pixel a partir dos primeiros dados de intensidade de pixel para gerar o perfil de espessura de lente oftálmica.

[0052] Em uma modalidade, a lente oftálmica inclui um fotoiniciador.

[0053] Em uma modalidade, o sistema tem uma terceira fonte de iluminação que gera uma terceira luz que tem um terceiro comprimento de onda que é diferente dos primeiro e segundo comprimentos de onda, que é absorvida pelo fotoiniciador, e que não é absorvida pelo componente absorvente de luz.

[0054] Em uma modalidade, o dispositivo de captura de imagem digital captura uma terceira imagem digital da terceira luz após a terceira luz ter passado através da lente oftálmica e da óptica de formação, de modo que a terceira imagem digital tenha terceiros dados de intensidade de pixel que correspondem aos efeitos de alvejamento do fotoiniciador.

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16/70 [0055] Em uma modalidade, o programa da unidade de processamento central isola os terceiros dados de intensidade de pixel a partir dos primeiros dados de intensidade de pixel para a geração do perfil de espessura para a lente oftálmica.

[0056] Em uma modalidade, o sistema inclui uma primeira esfera integradora contendo a primeira fonte de iluminação, uma segunda esfera integradora que contém uma segunda fonte de iluminação, de modo que a segunda esfera integradora seja espaçada a partir da primeira esfera integradora, uma terceira esfera integradora contendo a terceira fonte de iluminação, de modo que a terceira esfera integradora seja espaçada das primeira e segunda esferas integradoras, e uma esfera integradora de óptica de formação contendo a óptica de formação e a lente oftálmica, de modo que a esfera integradora de óptica de formação seja espaçada a partir das primeira, segunda e terceira esferas integradoras.

[0057] Quando coletar de dados de intensidade para a luz que passa através de uma lente oftálmica, a confusão óptica pode resultar de vários efeitos. Em uma modalidade, estes efeitos são: 1) características de superfície de alta frequência que refratam luz na abertura do sistema óptico, o qual pode enganar o algoritmo ao interpretar o mesmo como espessura atenuada por intensidade, e 2) luz não lambertiana (isto é, a luz que passa através da lente oftálmica não tem a mesma intensidade em todos os ângulos) seletivamente entra na lente e abertura de sistema com base em sua intensidade angular, o qual pode enganar o algoritmo ao interpretar o mesmo como espessura atenuada por intensidade. Em uma modalidade, o uso de iluminação da esfera integradora melhora as propriedades de luz lambertianas (isto é, luz uniforme).

[0058] Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente para determinar o perfil de espessura de uma lente oftálmica inPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 23/269

17/70 clui um sistema de controle que está programado para compensar erros de leituras de intensidade que podem ocorrer devido a efeitos refrativos à medida que a luz passa através de uma lente oftálmica. Para uso na presente invenção, o termo efeito refrativo significa características de perfil de superfície de lente que refratam os raios de luz em uma abertura de sistema dos locais de superfície de lente que não se destinam entrar na abertura de sistema.

[0059] A luz lambertiana perfeita é preferencial para que todos os raios de luz em todos os ângulos tenham a mesma intensidade. A iluminação não uniforme ocorre quando um primeiro raio de luz que entra em uma superfície da lente e uma abertura de sistema em um primeiro local de superfície da lente e o ângulo tem uma intensidade diferente de um segundo raio de luz que entra na superfície de lente e abertura de sistema em um segundo local de superfície de lente e ângulo. A presença de luz não uniforme pode introduzir defeitos nos dados de intensidade coletados para medir a espessura de lente. Para compensar ocorrências de luz não uniforme e/ou não lambertiana, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente para determinar o perfil de espessura de uma lente oftálmica inclui um sistema de controle que está programado para compensar erros nas leituras de intensidade que podem ocorrer devido à iluminação não uniforme ou luz não lambertiana que passa através da lente oftálmica. Em uma modalidade, o controlador de sistema executa cálculos para remover erros que podem ocorrer devido à luz não uniforme que passa através de uma lente oftálmica.

[0060] Em alguns casos, a combinação de efeitos refrativos e iluminação não uniforme pode gerar adicionalmente erros nas leituras de intensidade. Esses erros adicionais são em adição àqueles descritos acima, que ocorrem devido aos efeitos refrativos e à luz não lambertiana. Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente

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18/70 tem um sistema de controle que é programado para compensar erros de leituras de intensidade devido a uma combinação tanto de efeitos refrativos como de iluminação não uniforme.

[0061] Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente para determinar o perfil de espessura de uma lente oftálmica inclui um sistema de controle que está programado para compensar erros em leituras de intensidade devido a 1) efeitos refrativos, 2) efeitos de iluminação não uniformes e 3) uma combinação de efeitos refrativos e efeitos de iluminação não uniformes.

[0062] Estas e outras modalidades preferidas de sistemas imageamento absorventes para a determinação das espessuras das lentes oftálmicas serão descritas em mais detalhes abaixo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0063] As Figuras 1A a 1K mostram um método de formar uma lente oftálmica com o uso de uma mistura de monômeros reativos e uma óptica de formação.

[0064] As Figuras 1L a 1M mostram um método de usar um sistema de imageamento absorvente para determinar a espessura de uma lente oftálmica disposta em uma óptica de formação, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0065] A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva de um sistema de imageamento absorvente tendo uma única fonte de iluminação, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0066] As Figuras 3A a 3C mostram em seção transversal e vistas explodidas do sistema de imageamento absorvente mostrado na Figura 2.

[0067] A Figura 4 mostra um elemento de difusão, uma óptica de formação e óptica de imageamento de um sistema de imageamento absorvente, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0068] A Figura 5 mostra os ângulos incidentes e ângulos cônicos

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19/70 principais ao longo da superfície de uma óptica de formação criada por iluminação e um projeto óptico de imageamento, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0069] A Figura 6A mostra uma imagem absorvente de uma lente oftálmica, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0070] A Figura 6B mostra uma seção transversal de perfil de espessura 6B - 6B da Figura 6A com base em intensidade de imagem onde intensidade mais escura representa maior espessura, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0071] As Figuras 7 e 8A a 8B mostram um sistema de imageamento absorvente para medir a espessura das lentes oftálmicas, de acordo com outra modalidade da presente invenção.

[0072] As Figuras 9 e 10A a 10B mostram um sistema de imageamento absorvente para medir a espessura das lentes oftálmicas, de acordo com ainda outra modalidade da presente invenção.

[0073] As Figuras 11 e 12 mostram um suporte cinemático para um sistema de imageamento absorvente, que é adaptado para receber uma óptica de formação, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0074] A Figura 13 mostra um sistema de imageamento absorvente incluindo um primeiro caso em que os componentes ópticos críticos se encontram em alinhamento físico com um eixo óptico, e um segundo caso no qual os componentes ópticos críticos não se encontram em alinhamento físico com um eixo óptico, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0075] A Figura 14 é um fluxograma mostrando as etapas do processo utilizadas para extrair informações de espessura de uma lente oftálmica a partir de uma imagem baseada em intensidade formada usando-se uma única fonte de iluminação com uma banda espectral única.

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20/70 [0076] A Figura 15 mostra um método e a matemática usada para converter a espessura de ângulo de entrada de luz em espessura axial, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0077] As Figuras 16A a 16C mostram um sistema de imageamento absorvente que tem duas fontes de iluminação, incluindo uma primeira fonte de luz que gera um primeiro comprimento de onda que cobre a banda absorvente de uma lente oftálmica, e uma segunda fonte de luz que gera luz tendo um segundo comprimento de onda que é neutro por absorção no espectro da lente, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0078] A Figura 17 mostra uma esfera integradora e uma placa de resfriamento em uma extremidade superior do sistema de imageamento absorvente mostrados nas Figuras 16A a 16C.

[0079] As Figuras 18A e 18B mostram a placa de resfriamento para o sistema de imageamento absorvente mostrado na Figura 17.

[0080] A Figura 19 mostra uma vista em seção transversal de uma esfera integradora de um sistema de imageamento absorvente, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0081] A Figura 20 mostra um gráfico que plota as bandas de absorção e de não absorção de intensidade de imagem usadas para isolar os efeitos ópticos e efeitos absorventes, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0082] A Figura 21A mostra uma imagem de uma lente oftálmica com o uso de luz que tem uma banda absorvente.

[0083] A Figura 21B mostra uma imagem de uma lente oftálmica com o uso de luz que tem uma banda absorvente.

[0084] A Figura 22 é um fluxograma mostrando as etapas do processo utilizado para extrair informações de espessura a partir de uma imagem baseada em intensidade usando bandas espectrais absorventes neutras por absorção duplas, de acordo com uma modalidade da

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21/70 presente invenção.

[0085] A Figura 23 é um gráfico mostrando que a absorbância de uma mistura de monômeros reativos não curada é a soma de absorbâncias de Norbloc e Irgacure 1700.

[0086] A Figura 24 é um gráfico mostrando absorbância em vários níveis de concentração de fotoiniciadores.

[0087] A Figura 25 é um gráfico mostrando a absorbância monocromática a 375 nm para níveis de concentração de fotoiniciador variados.

[0088] A Figura 26 é um gráfico mostrando absorbância monocromática a 405 nm para níveis de concentração de fotoiniciador variados.

[0089] A Figura 27 é um gráfico mostrando a absorbância corrigida com efeitos de fotoiniciador removidos.

[0090] A Figura 28 é um gráfico mostrando que a absorbância variará com a concentração e espessura.

[0091] A Figura 29 é um gráfico mostrando a absorbância de mistura de monômeros reativos não planos na faixa de LED de 365 nm. [0092] A Figura 30 é um gráfico mostrando a curvatura causada pela absorbância espectral não plana na faixa de LED de 365 nm versus a concentração de fotoiniciador.

[0093] A Figura 31 é um gráfico mostrando a absorbância na região de iluminação de LED de 420 nm versus a concentração de fotoiniciador.

[0094] A Figura 32 é um gráfico mostrando os níveis de absorbância corrigidos com efeitos de fotoiniciador removidos.

[0095] A Figura 33 mostra a irradiação de uma imagem de lente sem o uso de um defletor, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0096] A Figura 34 mostra a irradiância de imagem de lente ao uPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 28/269

22/70 sar um defletor, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0097] A Figura 35 mostra os raios de luz sendo refletidos internamente dentro de uma esfera integradora de um sistema de imageamento absorvente, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0098] A Figura 36A mostra os raios de luz sendo refletidos internamente dentro de uma esfera integradora para iluminar uma superfície convexamente curvada de uma óptica de formação, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0099] A Figura 36B mostra uma imagem de intensidade da superfície convexamente curva da óptica de formação mostrada na Figura 36A.

[00100] A Figura 37 mostra um controlador de temperaturas para um sistema de imageamento absorvente, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[00101] A Figura 38A mostra um sistema de controle para um sistema de imageamento absorvente, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[00102] As Figuras 39 a 41 mostram um sistema de imageamento absorvente para medição da espessura das lentes oftálmicas incluindo uma esfera LED e uma esfera óptica de formação, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[00103] A Figura 42 mostra uma submontagem para elevar e abaixar uma unidade incluindo a esfera LED e a esfera de óptica de formação da Figura 39, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[00104] As Figuras 43 a 46 mostram um suporte cinemático para uma óptica de formação, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

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23/70 [00105] As Figuras 47 e 48A a 48B mostram um atuador de posição e um braço oscilante que é inserido e retirado de alinhamento com uma câmera do sistema de imageamento absorvente mostrado na Figura 39, de acordo com a modalidade da presente invenção.

[00106] A Figura 49 mostra um sistema de imageamento absorvente com duas esferas integradoras LED e uma esfera integradora óptica de formação, de acordo com uma modalidade da presente invenção. [00107] A Figura 50 mostra um sistema de imageamento absorvente tendo três esferas integradoras LED e uma esfera integradora óptica de formação, de acordo com uma modalidade da presente invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA [00108] No relatório descritivo, vários termos podem ser usados para os quais as definições a seguir se aplicam:

[00109] Radiação actínica, como usado na presente invenção, refere-se à radiação capaz de iniciar uma reação química.

[00110] O termo arqueado para uso na presente invenção, referese a uma curva ou flexão semelhante a um arco.

[00111] Lei de Beer para uso na presente invenção e algumas vezes referida como Lei de Beers-Lambert é: l(x)/IO = exp (-acx), sendo que l(x) é a intensidade como uma função da distância x da superfície irradiada, I0 é a intensidade incidente na superfície, α é o coeficiente de absorção do componente de absorção, e c é a concentração do componente de absorção.

[00112] Colimado para uso na presente invenção significa o limite do ângulo cônico da radiação, como a luz que resulta como saída de um aparelho que recebe radiação como uma entrada; Em algumas modalidades o ângulo cônico pode ser limitado de forma que os raios de luz resultantes sejam paralelos. Consequentemente, um colimador inclui um aparelho que executa esta função e colimado descreve o efeito sobre a radiação.

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24/70 [00113] DMD (dispositivo de microespelho digital - digital micromirror device), para uso na presente invenção, é um modulador biestável espacial de luz que consiste em uma matriz de microespelhos móveis funcionalmente montados sobre uma SRAM CMOS. Cada espelho é independentemente controlado pelo carregamento de dados na célula de memória abaixo do espelho para orientar a luz refletida, mapeando espacialmente um pixel de dados de vídeo a um pixel em uma tela. Os dados controlam eletrostaticamente o ângulo de inclinação do espelho de forma binária, na qual os estados do espelho são +X graus (ligado) ou -X graus (desligado). Para dispositivos atuais, X pode ser 10 graus ou 12 graus (nominal). A luz refletida pelos espelhos é então passada através de uma lente de projeção e sobre um visor. A luz é refletida para criar um campo escuro, e define o piso de nível escuro da imagem. As imagens são criadas pela modulação da escala de cinza entre os níveis de ligado (on) e desligado (off) a uma taxa rápida o suficiente para ser integrada pelo observador. Em uma modalidade, o DMD é um DLP™ da Texas Instruments (processador de luz digital), que é um nome comercial para um DMD comercialmente disponível (dispositivo de microespelho digital).

[00114] Script de DMD para uso na presente invenção se refere a um protocolo de controle de um modulador espacial de luz e também a sinais de controle de qualquer componente de sistema, por exemplo uma fonte de luz ou uma roda de filtro que pode incluir uma série de sequências de comando no tempo. O uso do acrônimo DMD não se destina a limitar o uso deste termo a qualquer tipo ou tamanho particular de modulador espacial de luz.

[00115] Etafilcon conforme usado na presente invenção refere-se a um material exemplificador que pode ser usado como uma Mistura

Reativa e pode incluir aproximadamente: Cerca de 95% de HEMA (2hidroxietil metacrilato) e 1,97% de MAA (ácido metacrílico) e 0,78% de

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EGDMA (dimetacrilato de etileno glicol) e 0,10% de TMPTMA (trimetacrilato de trimetilolpropano)-reticulador e ~1% de NORBLOC 7966 (um bloqueador de UV do tipo benzotriazol) e ~1% de fotoiniciador CGI 1700 e diluente BAGE (éster de ácido bórico de glicerol) (patente n° U.S. 4.495.313) em razão entre componente reativo:diluente de 52:48. [00116] Radiação de fixação, para uso na presente invenção, se refere à radiação actínica suficiente para um ou mais dentre polimerizar e reticular essencialmente toda a mistura reativa que compreende um precursor de lente ou uma lente.

[00117] Meio reativo fluente de lente para uso na presente invenção significa uma mistura reativa que é fluxível em sua forma nativa, em sua forma reagida ou em sua forma parcialmente reagida e é formada pelo processamento adicional em uma parte de uma lente oftálmica.

[00118] Forma livre para uso na presente invenção, formada livremente ou forma livre, se refere a uma superfície que é formada pela reticulação de uma mistura reativa e não é conformada por um molde de fundição.

[00119] Ponto de gel para uso na presente invenção se refere ao ponto no qual um gel ou uma fração insolúvel é vista pela primeira vez. O ponto de gel é a extensão de conversão na qual a mistura de polimerização líquida se torna um sólido. Ponto de gel pode ser determinado com o uso de um experimento soxhlet: Uma reação de polímero é interrompida em pontos de tempo diferentes e o polímero resultante é analisado para determinar uma fração de peso do polímero insolúvel residual. Os dados podem ser extrapolados até o ponto em que não haja mais gel. Este ponto onde não há gel presente é o ponto de gel. O ponto de gel pode também ser determinado através de análise da viscosidade da mistura de reação durante a reação. A viscosidade pode ser medida com o uso de um reômetro de placas paralelas, com a

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26/70 mistura de reação entre as placas. Ao menos uma placa deve ser transparente à radiação no comprimento de onda usado para a polimerização. O ponto no qual a viscosidade se aproxima do infinito é o ponto de gel. O ponto de gel ocorre no mesmo grau de conversão para um dado sistema de polímero e nas condições especificadas de reação. [00120] O termo lente para uso na presente invenção refere-se a qualquer dispositivo oftálmico que resida no ou sobre o olho. Esses dispositivos podem oferecer correção óptica, ou podem ser cosméticos. Por exemplo, o termo lente pode se referir a uma lente de contato, lente intraocular, lente de sobreposição, inserto ocular, inserto óptico ou outro dispositivo similar através do qual a visão é corrigida ou modificada, ou através da qual a fisiologia ocular é cosmeticamente acentuada (por exemplo, cor da íris) sem impedir a visão. Em algumas modalidades, as lentes preferenciais da invenção são lentes de contato gelatinosas, que são feitas de hidrogéis ou elastômeros de silicone, os quais incluem, mas não se limitam a, hidrogéis de silicone e fluorohidrogéis de silicone.

[00121] Precursor de lente para uso na presente invenção significa um objeto compósito que consiste em uma forma de precursor de lente e uma mistura reativa de lente fluente em contato com a forma de precursor de lente. Por exemplo, em algumas modalidades, o meio reativo fluente de lente é formado no curso de produção de uma forma de precursor de lente em um volume de mistura reativa. A separação da forma de precursor de lente e do meio reativo de lente fluente aderido do volume de mistura reativa usado para produzir a forma de precursor de lente pode gerar um precursor de lente. Adicionalmente, um precursor de lente pode ser convertido a uma entidade diferente tanto pela remoção de quantidades significativas de mistura reativa de lente fluente como pela conversão de uma quantidade significativa de meio reativo de lente fluente no material não fluente incorporado.

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27/70 [00122] Forma de precursor de lente para uso na presente invenção significa um objeto não fluente com ao menos uma superfície de qualidade óptica que é consistente com a incorporação, por processamento adicional, a uma lente oftálmica.

[00123] Mistura para formação de lente conforme usado na presente invenção, o termo ou Mistura Reativa ou RMM (mistura reativa de monômeros) se refere a um material de monômero ou prépolímero que pode ser curado e/ou reticulado para formar uma lente oftálmica. Várias modalidades podem incluir misturas formadoras de lente com um ou mais aditivos, como: bloqueadores de UV, tonalizações, fotoiniciadores ou catalisadores, e outros aditivos que pode-se desejar em uma lente oftálmica, como uma lente de contato ou uma lente intraocular.

[00124] O termo molde para uso na presente invenção refere-se a um objeto rígido ou semirrígido que pode ser usado para formar lentes a partir de formulações não curadas. Alguns moldes preferenciais incluem duas partes de molde que formam uma parte de molde curva frontal e uma parte de molde curva posterior.

[00125] Componente para absorção de radiação para uso na presente invenção se refere a componente de absorção de radiação que pode ser combinado em uma formulação de mistura de monômero reativo e que pode absorver radiação em uma faixa específica de comprimento de onda.

[00126] “Mistura reativa” (também chamada algumas vezes na presente invenção de mistura para formação de lente ou mistura reativa de monômeros e tem o mesmo significado de mistura para formação de lente).

[00127] “Substrato”, como usado aqui, significa uma entidade física sobre a qual outras entidades são colocadas ou formadas.

[00128] Meio reativo transiente de lente para uso na presente inPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 34/269

28/70 venção significa uma mistura reativa que pode permanecer fluente ou não fluente em uma forma de precursor de lente. Entretanto, o meio reativo transiente de lente é removido significativamente por um ou mais dentre as etapas de: limpeza, solvatação e hidratação antes de se tomar incorporado em uma lente oftálmica. Portanto, para esclarecimento, a combinação de uma forma de precursor de lente e a mistura reativa transiente de lente não constitui um precursor de lente. [00129] Voxel para uso na presente invenção voxel ou voxel de radiação actínica é um elemento de volume, que representa um valor em uma grade regular no espaço tridimensional. Um voxel pode ser visualizado como um pixel tridimensional, entretanto, sendo que um pixel representa dados de imagem em 2D, um voxel inclui uma terceira dimensão. Além disso, sendo que os voxels são frequentemente usados na visualização e análise de dados médicos e científicos, na presente invenção, um voxel é usado para definir os limites de uma quantidade de radiação actínica que alcançam um volume particular de mistura reativa, controlando assim a taxa de reticulação ou polimerização deste volume específico de mistura reativa. A título de exemplo, os voxels são considerados na presente invenção como existentes em uma única camada conformada a uma superfície de molde em 2D, sendo que a radiação actínica pode ser direcionada normalmente para a superfície 2D e em uma dimensão axial comum de cada voxel. Como exemplo, o volume específico de mistura reativa pode ser reticulado ou polimerizado de acordo com 768x768 voxels.

[00130] O termo precursor de lente baseado em voxel para uso na presente invenção significa um precursor de lente onde a forma de precursor de lente é formada pelo uso de uma técnica litográfica baseada em voxel.

[00131] Em uma modalidade, as lentes oftálmicas são formadas usando-se um aparelho óptico de litografia baseado em Voxel conforPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 35/269

29/70 me apresentado na patente cedida à mesma requerente n° U.S. 8.318.055 de Widman et al., a descrição do qual está aqui incorporada por referência na presente invenção.

[00132] Em uma modalidade, o aparelho óptico de litografia baseado em voxel é incorporado em um sistema que usa radiação actínica para criar formas de lente e precursores de lente. Em uma modalidade, o aparelho recebe radiação de intensidade altamente uniforme e controla a irradiação sobre a superfície de uma óptica de formação em diversos pontos distintos por toda a superfície da óptica de formação, essencialmente em uma base de voxel a voxel. Este controle permite que o aparelho controle o grau da reação que ocorre em uma mistura reativa de monômeros ao longo da trajetória de luz de um local de voxel particular, o que, por fim, determina o volume do material reagido ali e, portanto, o formato de um precursor de lente formado ali.

[00133] As Figuras 1A a 1M mostram os métodos para formar precursores de lente oftálmica e lentes oftálmicas e métodos de uso de um sistema de absorção de luz para determinar a espessura do precursor de lente ou uma lente completamente curada.

[00134] Com referência à Figura 1A, em uma modalidade, um reservatório 100 é adaptado para receber uma mistura reativa de monômeros. O reservatório 100 inclui uma superfície de topo 102 que tem um alinhamento e um anel de espaçamento 104. O reservatório 100 inclui uma cavidade 106 adaptada para receber e manter uma dose de uma mistura reativa de monômeros usada para formar os precursores de lentes oftálmicas e lentes oftálmicas conforme descrito na patente n°U.S. 8.318.055 de Widman et al., a descrição do qual está aqui incorporada por referência na presente invenção.

[00135] Com referência à Figura 1B, em uma modalidade, um recipiente 108 mantém uma solução da mistura de monômeros reativos

110. Um sistema de dispensação 112 dispensa um volume predeterPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 36/269

30/70 minado da mistura reativa de monômeros 110 dentro da cavidade 106 do reservatório 100.

[00136] Com referência à Figura 1C, em uma modalidade, uma óptica de formação 114 está justaposta com a cavidade 106 do reservatório 100. A óptica de formação 114 inclui uma superfície convexamente curvada 116 que é adaptada para ser imersa na dose de monômero 110 contida no interior da cavidade 106 do reservatório 100. Em uma modalidade, a óptica de formação 114 inclui um sulco de alinhamento em formato de anel 108 que é adaptado para engatar o anel de alinhamento e espaçamento 104 na superfície de topo 102 do reservatório 100 para o alinhamento da óptica de formação 114 com a cavidade 106 do reservatório 100.

[00137] Com referência à Figura 1D, em uma modalidade, a superfície convexamente curvada 116 da óptica de formação 114 é abaixada na mistura reativa de monômeros 110 disposta no interior do reservatório 100, de modo que a mistura reativa de monômeros 110 esteja em contato com a superfície convexamente curvada 116 da óptica de formação 114.

[00138] Em uma modalidade, a óptica de formação 114 é uma óptica de formação reutilizável que é moldada precisamente a fim de reduzir o custo e para fornecer uma peça única que pode estar localizada cinematicamente em relação ao eixo geométrico óptico. O posicionamento passível de repetição da óptica de formação durante a formação de lente e etapas de metrologia é de importância crítica para a convergência iterativa eficaz e estabilidade do processo. As ópticas de formação individuais podem ser posicionadas cinematicamente em +/200 nm nas direções x e y. Em uma modalidade, a superfície convexamente curvada 116 da óptica de formação 114 pode ser revestida com uma monocamada automontada hidrofóbica (comumente referida pelo acrônimo SAM) compreendida de um fluorossilano para permitir a

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31/70 formação e definição de bordas de limpeza de lente.

[00139] Em uma modalidade, a cavidade 106 (Figura 1A) do reservatório 100 é preenchida com a mistura reativa de monômeros 110 antes da óptica de formação 114 é baixada sobre reservatório 100. Em outras modalidades, a óptica de formação 114 e o reservatório 100 podem ser colocados dentro de um vaso de contenção e submetidos à purga com um fluxo de gás (por exemplo, nitrogênio). Em uma modalidade, a mistura reativa de monômeros pode ser filtrada antes de ser dispensada para o interior do reservatório.

[00140] A mistura reativa de monômeros pode ser transferida para o interior do reservatório 100 por metodologias diferentes, incluindo preenchimento manual, transferência de fluidos quantitativa por meios automáticos ou preenchimento até um detector de nível medir o nível adequado de mistura reativa de monômeros 110 no reservatório 100. [00141] Em modalidades nas quais o nível de oxigênio é de importância crítica para as etapas de fotoprocessamento, pode ser observado que o oxigênio pode estar presente como uma espécie dissolvida na mistura reativa de monômeros. Em tal modalidade, é necessário estabelecer uma concentração de oxigênio na mistura reativa de monômeros. Em uma modalidade, a mistura reativa de monômeros é deixada em um ambiente gasoso através da qual o gás de purga flui. Outras modalidades podem usar purgação a vácuo dos gases dissolvidos em um suprimento da mistura de monômeros e reconstituição de uma quantidade desejada de oxigênio durante a dispensação da mistura através de troca por membrana do gás com o líquido a ser dispensado. Em outras modalidades, qualquer dispositivo que controla a concentração de oxigênio pode ser utilizado. Adicionalmente, em um sentido mais geral, outros materiais podem atuar como inibidores adequados na presença ou ausência do oxigênio dissolvido.

[00142] Em uma modalidade, um sistema de projeção de formação

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32/70 de precursor de lente inclui uma fonte de luz que emite luz que tem uma banda de comprimentos de onda definida, mas com alguma variação espacial em intensidade e direção. O sistema pode incluir um controlador de intensidade espacial ou colimador que condensa, difunde e, em algumas modalidades, colima a luz para criar um feixe de luz que é altamente uniforme em intensidade. Em uma modalidade, o feixe de luz colide contra um dispositivo de microespelho digital (DMD) que divide o feixe em elementos de pixel de intensidade, sendo que a cada um destes pode ser atribuído um valor digital ligado ou desligado. Em uma modalidade, o espelho em cada pixel simplesmente reflete luz em uma das duas trajetórias. Uma trajetória LIGADA é uma trajetória que conduz aos fótons que progridem em direção a um meio químico reativo. Uma trajetória DESLIGADA é uma trajetória que não se direciona ao meio químico reativo. Em uma modalidade, a trajetória DESLIGADA direciona fótons a colidir sobre um absorvedor de feixe que é projetado para absorver e aprisionar quaisquer fótons direcionados ao mesmo. Em uma modalidade, a luz na trajetória ligada pode incluir muitos valores diferentes de pixel que foram ajustados para o valor ligado, e são espacialmente direcionados ao longo de uma trajetória individual adequada correspondente ao seu local de pixel. A intensidade média de tempo de cada um dos elementos de pixel ao longo de suas respectivas trajetórias pode ser representada como um perfil de intensidade espacial por toda uma grade espacial definida pelo DMD. Alternativamente, com uma intensidade constante colidindo com cada espelho, o item 125 (Figura 1E) pode representar um perfil de exposição de tempo espacial.

[00143] Cada elemento de pixel no estado ligado terá fótons direcionados ao longo de sua trajetória 123. Em algumas modalidades, o feixe pode ser focalizado por um elemento de focalização. A título de exemplo, a Figura 1E representa uma modalidade na qual as trajetóPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 39/269

33/70 rias de luz 123, são visualizadas de modo a colidirem de uma maneira essencialmente vertical sobre a superfície óptica 116 de uma óptica de formação 114. A luz visualizada agora procede através da óptica de formação 114, para dentro de um volume de espaço que contém uma mistura reativa de monômeros no reservatório 100. É a interação desta luz para uma dada localização de pixel que define um elemento voxel no estado ligado no volume no reservatório 100, e ao redor da óptica de formação 114. Estes fótons neste volume podem ser absorvidos e precipitar uma reação actínica na molécula que a absorve, levando a uma alteração no estado de polimerização do monômero nesta adjacência geral.

[00144] Com referência à Figura 1E, em uma modalidade, um precursor de lente 120 é formado na superfície convexamente curvada 116 da óptica de formação 114 usando-se um DMD 122 que gera luz tendo um comprimento de onda de 365 nm. Em uma modalidade, o DMD 122 contém espelhos 768x124. Em uma modalidade, os espelhos (por exemplo, espelhos quadrados de 14 mícrons) se articulam em uma taxa de 9 kHz para fornecer resolução espacial/em escala de tons de cinza para formação de lente. Em uma modalidade, o DMD 122 utiliza um Script de DMD para operar conforme exposto na patente cedida à mesma requerente n°U.S. 8.318.055 de Widman et. al, a descrição da qual está aqui incorporada por referência na presente invenção.

[00145] Com referência às Figuras 1F e 1G, após o precursor de lente 120 ter sido pelo menos parcialmente formado, a óptica de formação 114 e o precursor de lente 120 são erguidos para cima e para fora do reservatório 100 para separar o precursor de lente 120 da mistura reativa de monômeros 110.

[00146] A Figura 1H mostra a óptica de formação 114 após esta ter sido separada do reservatório 100. O precursor de lente 120 sobrepõe

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34/70 a superfície convexamente curvada cobre o precursor convexamente curva 116 da superfície da óptica de formação 114. A mistura de monômero não reagida e parcialmente reagida 110 permanece no interior da cavidade 106 do reservatório 100.

[00147] Com referência à Figura 11, em uma modalidade, a óptica de formação 114 com o precursor de lente 120 que se sobrepõe à superfície convexamente curvada 116 é virada, de modo que o precursor de lente 120 fique em uma configuração vertical.

[00148] Com referência à Figura 1J, em uma modalidade, a óptica de formação articulada 114 que contém o precursor de lente 120 é posicionada acima de uma superfície de topo 125 de um substrato de apoio 124.

[00149] Com referência à Figura 1K, em uma modalidade, a óptica de formação 114 e o precursor de lente 120 são dispostos no interior de uma câmara de deposição de vapor química 126. Em uma modalidade, a deposição de vapor de química funcional é depositada sobre o precursor de lente 120 e uma cura final do precursor de lente 120 é conduzida com o uso de luz, como luz de 420 nm.

[00150] Com referência à Figura 1L, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente 128 é utilizado para medir a espessura de uma lente oftálmica 120. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 128 utiliza uma disposição de imageamento e as propriedades absorventes conhecidas de um determinado meio (por exemplo, a mistura reativa de monômeros) para determinar a espessura de superfície da lente 120 a partir da intensidade de pixel da imagem. O sistema 128 pode ser utilizado para medir a espessura de lente, incluindo, mas não se limitando a, precursores de lente, lentes finais, lentes moldadas em molde encapsuladas em peças de molde, lentes moldadas em molde depois de desmoldagem com um meio molde único e lentes moldadas em molde hidratado.

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35/70 [00151] Em uma modalidade, as formulações matemáticas e calibração de sistema tornam possível o uso da intensidade de uma imagem de uma lente para calcular a espessura da lente. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente utiliza dispositivos de imageamento digital que consistem em elementos de pixel, tipicamente dispostos em uma grade x-y, o que torna possível usar valores individuais de intensidade de pixel para gerar um perfil de superfície de espessura para o objeto (por exemplo, uma lente oftálmica) a ser medido. As medições de espessura resultantes e/ou o perfil de superfície inteira podem ser usados para determinar até que ponto um artigo fabricado é compatível com seu design pretendido. Em uma modalidade, o sistema utiliza os dados de espessura para ajustar os parâmetros de formação para formar lentes subsequentes.

[00152] Em uma modalidade, a mistura reativa de monômeros usada para formar a lente oftálmica 120 tem um componente que absorve radiação incidente sobre a banda de espectro selecionada para uso. Em uma modalidade, a mistura reativa de monômeros contém um aditivo de absorção de UV, como Norbloc, e fotoiniciadores (PI), tal como Irgacure 1700.

[00153] Com referência às Figuras 1L e 1M, em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 128 inclui um difusor de luz, uma série de lentes ópticas e uma câmera 130 (por exemplo, uma câmera digital) que captura uma imagem de intensidade para fornecer dados em um programa de medição de espessura e metrologia.

[00154] Em uma modalidade, a luz usada para medir a espessura da lente tem um comprimento de onda de 365 nm. Com referência à Figura 1M, em uma modalidade, após a câmera 130 ter dados capturados 132, um mapa de espessura de lente é criado a partir dos dados de imagem absorvente e trigonometria de traço de raio. No estágio designado 134, um mapa de diferença entre a lente medida 120 e o proPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 42/269

36/70 jeto-alvo é criado. Esse mapa de diferença é utilizado para determinar se a lente 120 é aceita ou rejeitada.

[00155] Em um estágio designado 136, a conversão iterativa ocorre, de modo que algoritmos de ganho sofisticados sejam usados para ajustar a imagem de exposição de formação de lente para colocar a próxima lente que será formada mais próxima ao projeto-alvo. Em uma modalidade, uma imagem de exposição de formação de lente de ±16 bits de alta resolução é enviada ao DMD 122 (Figura 1E) para formar a próxima lente óptica.

[00156] Com referência às Figuras 2 e 3A a 3C, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente 128 inclui uma fonte de iluminação 140 que gera luz, tal como luz ultravioleta. Em uma modalidade, a fonte de iluminação produz 140 gera luz que contém uma região do espectro no qual a solução reativa de monômeros absorve radiação incidente. Em uma modalidade, a fonte de iluminação 140 usa um LED de 365 nm, embora outras fontes de ampla banda e de bandas seletivas possam ser usadas. Em outras modalidades, fontes de iluminação alternativas podem incluir LEDs de 370 nm, LEDs de 375 nm e lâmpadas de xenônio.

[00157] Em uma modalidade, a fonte de iluminação 140 irradiada luz continuamente. Em uma modalidade, a fonte de iluminação pode ser sincronizada por pulso para a captura de imagem (por exemplo, ligada ou desligada). Em uma modalidade, um obturador pode ser usado para ligar e desligar a luz.

[00158] Em uma modalidade, para que o sistema de imageamento absorvente faça medições ópticas precisas e de alta qualidade de forma repetível, é preferencial que o espectro da fonte de iluminação permaneça consistente. Em uma modalidade, o sistema controla o espectro de LED através do uso de um controlador termoelétrico (TEC) para manter a temperatura de junção do LED e uma fonte de alimenPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 43/269

37/70 tação regulada por corrente de alta qualidade para acionar o LED. Em uma modalidade, um espectrômetro pode ser usado para monitorar o espectro de LED durante o processo de medição e durante a operação do sistema. Mudanças no espectro de luz, além da tolerância, podem justificar uma recalibração do sistema.

[00159] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui preferencialmente um compartimento de filtro óptico 142 no qual o filtro óptico pode ser colocado para definir, adicionalmente, o espectro de iluminação utilizado durante o imageamento. Em uma modalidade, o filtro óptico pode ser um filtro passa-banda, um filtro de corte de altas (cut-off) ou um filtro de corte de baixas (cut-on). O filtro óptico real selecionado irá depender, de preferência, da fonte de iluminação a ser usada, do meio a ser medido e da faixa de espessura à qual se deseja que o filtro seja mais sensível.

[00160] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 128 inclui, desejavelmente, um compartimento de iluminação difusa 144 contendo componentes difusores para garantir que a fonte de radiação seja uniforme e gere raios de luz que colidem contra a lente oftálmica em ângulos adequados para preencher os cones de coleção de imagem resultantes. Em uma modalidade, a fonte de iluminação 140, o compartimento de filtro óptico 142 e o compartimento de iluminação difusa 144 são montados juntos como uma unidade, que é fixada a uma plataforma linear carregada por mola que permite que a unidade seja elevada, para possibilitar que uma óptica de formação contendo uma lente seja carregada e descarregada do sistema de imageamento absorvente.

[00161] Em uma modalidade, uma montagem óptica de formação

146 contendo uma óptica de formação 114 e uma lente oftálmica 120 (Figura 1J) é adaptada para ser colocada no sistema de imageamento absorvente 128. Em uma modalidade, o sistema de imageamento abPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 44/269

38/70 sorvente 128 inclui, desejavelmente, uma montagem cinemática 148 que é adaptada para receber a montagem de óptica de formação 146 para alinhar adequadamente a óptica de formação e a lente óptica com os componentes ópticos e/ou o eixo geométrico óptico do sistema. Em uma modalidade, a montagem cinemática 148 é utilizada para colocar a óptica de formação e a lente na óptica de formação próxima ao eixo geométrico óptico do sistema de imageamento absorvente 128. A montagem cinemática permite, de preferência, ajustes de eixo geométrico x e y, se necessário, para alinhar a óptica de formação com o eixo geométrico óptico ou os componentes ópticos críticos. [00162] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 128 inclui, desejavelmente, um conjunto de lentes de imageamento 150 que compreende uma série de lentes utilizadas para coletar e formar uma imagem da lente que é disposta na óptica de formação. [00163] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui uma câmera 152, tal como uma câmera digital, que é utilizada para capturar dados e/ou imagens da amostra de lente sendo medida. Em uma modalidade, a câmera captura preferencialmente uma imagem de intensidade da lente.

[00164] É bem documentado que o ruído da câmera aumenta com a temperatura e, em certo grau, a resposta da câmera também. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui um mecanismo de controle de temperatura ambiente para garantir que a temperatura dos componentes de sistema seja consistente em toda a medição e durante a operação do sistema.

[00165] Em uma modalidade, observou-se que pequenas alterações na resposta da câmara podem ocorrer a partir do perfil temporal de energia radiante proveniente da fonte de iluminação e que colide com o sensor de CCD da câmera durante ou antes da medição. A intensidade de câmara aumenta à medida que a temperatura do o senPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 45/269

39/70 sor se eleva. A alteração na resposta da câmera é pequena e da ordem de menos de 1% do valor máximo do sinal, mas para medições de grau óptico esse valor é considerado significativo. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente emprega técnicas que eliminam, minimizam ou mantêm a consistência da energia radiante incidente no sensor de câmera exatamente antes e durante a medição. [00166] Em uma modalidade, o sistema captura imagens, fisicamente, em um formato de 16 bits, embora o conjunto de circuitos ADC da câmera seja limitado a uma profundidade de 14 bits. Em uma modalidade, a profundidade de bit realmente utilizável é estimada para ser entre 10 e 11 bits. Em uma modalidade, várias técnicas para melhorar o desempenho de máquina podem ser usadas incluindo, mas não se limitando a, múltiplas capturas de imagem e cálculo da média, binagem de pixels, controle ambiental e gerenciamento térmico, técnicas de imageamento de grande faixa dinâmica, otimização de banda do espectro para a faixa de espessura esperada a ser medida e sensor modo de leitura lenta.

[00167] Com referência à Equação 1 abaixo, em uma modalidade, durante a operação do sistema de imageamento absorvente, a propagação de radiação incidente através da média de lente é calculada utilizando a Lei de Beer-Lambert.

Equação 1.

I — l_o θ-α(Λ)οΙ onde,

I = intensidade resultante em alguma dada espessura de penetração (pW/cm²) l₀ = intensidade inicial em espessura 0 (pW/cm2) α(Λ) = função de coeficiente de extinção com uma dependência em comprimento de onda (Á)c = Concentração dentro do meio

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40/70 t = espessura da trajetória de propagação [00168] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente calcula a absorção da radiação incidente no meio de lente usandose a Equação 2 abaixo.

Equação 2

A = -log(l/l₀) = £lc = al em que:

I = intensidade resultante em alguma dada espessura de penetração (pW/cm²) l₀ = intensidade inicial em espessura 0 (pW/cm2) £ = absortividade molar - tem uma dependência em comprimento de onda

I = comprimento da trajetória c = concentração α = coeficiente de absorção - tem uma dependência em comprimento de onda.

[00169] Em uma modalidade, o meio de lente tem um componente que absorve a radiação incidente na banda do espectro selecionada para uso. Em uma modalidade, as lentes oftálmicas formadas a serem medidas incluem aditivo absorvente de UV Norbloc e/ou iniciadores, como Irgacure 1700.

[00170] Em uma modalidade, em meio de lente no qual a concentração, c, é considerada fixa e homogênea, a espessura da lente pode ser derivada da Equação 1 (mostrada acima), conforme mostrado na Equação 3 abaixo.

Equação 3 t = -ln(l/l₀)/ -a(Á)c [00171] Uma vez que a situação da lente na estação de medição é pós-formada e curada, mas pré-hidratada, a mesma ainda contém alguma quantidade de fotoiniciadores não reagidos. Em uma modalidaPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 47/269

41/70 de, o fotoiniciador irá eventualmente ser lixiviado em um processo de hidratação de lente a jusante.

[00172] O fotoiniciador usado na mistura reativa de monômeros fotobranqueia, o que significa que seu espectro de absorção muda quando ele é exposto à radiação de ativação (isto é, ao longo do tempo, a absorção diminui à medida que o branqueamento ocorre). Essencialmente, uma luz de 365 nm usada para medir a espessura da lente é deixada reagir sobre o fotoiniciador e fazendo com que as propriedades absorventes da lente mudem lentamente ao longo do tempo em adição às propriedades absorventes estáveis do bloqueador de UV (por exemplo, Norbloc). Em uma modalidade, as técnicas podem ser empregadas para compensar este fenômeno, o que inclui o uso de bloqueio ou controle de liga/desliga de LED para evitar que a radiação atinja a lente, exceto durante o curto período de medição.

[00173] Em uma modalidade, uma disposição de imageamento foi concebida em que contém uma iluminação de luz de fundo, óptica de imageamento e uma câmera. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente fornece radiação incidente uniforme à superfície curvada de uma lente de contato. Com referência à Figura 4, em uma modalidade, o compartimento de iluminação difusa 144 garante que a radiação incidente uniforme seja direcionada sobre a superfície convexamente curvada da lente formada 120 que, por sua vez, sobrepõe a superfície convexamente curvada 116 da óptica de formação 114. [00174] Em uma modalidade, a iluminação e o design óptico coletam a radiação propagada em ângulos cônicos que são aproximadamente equivalentes por toda a área de superfície e em aproximadamente a mesma igual perpendicularidade à superfície, o ângulo de incidência. Com referência à Figura 5, em uma modalidade, após a radiação incidente uniforme passar através da superfície convexamente curvada da lente 120 (Figura 4) e a óptica de Formação 114, o conjunPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 48/269

42/70 to de lentes de imageamento 150 é configurado e projetado para coletar a radiação propagada em ângulos cônicos que são aproximadamente equivalentes por toda a superfície e em aproximadamente a mesma perpendicularidade à superfície, ângulo de incidência.

[00175] Com referência à Figura 6A, em uma modalidade, a imagem da lente formada 120 é mostrada acima s=de sua óptica de formação 114. A lente 120 tem regiões de várias espessuras. Em uma modalidade, a lente 120 inclui uma zona óptica centralmente localizada, uma zona de transição que circunda a zona óptica e zonas de estabilização mais espessas localizadas na periferia externa da lente 120. A mesma imagem usada para a medição da espessura também é adequada para realizar inspeção de qualidade automatizada, o que inclui a detecção de defeitos de borda tradicional e de tipo superficial encontrados dentro da indústria de lentes de contato.

[00176] A Figura 6B mostra o perfil de espessura da lente 120 na Figura 6A. Ao comparar as Figuras 6A e 6B, as áreas de intensidade mais escuras da lente 120 representam áreas de maior espessura. As áreas de intensidade mais claras da lente representam áreas que são relativamente mais finas.

[00177] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui um ou mais componentes para controlar o meio ambiente, a temperatura e o nível de umidade.

[00178] Em uma modalidade, o meio ambiente gasoso pode ser controlado através do uso de gás de purga (por exemplo, gás nitrogênio). A purga pode ser executada para aumentar ou reduzir a pressão parcial de oxigênio a níveis predeterminados. A umidade pode também ser mantida em níveis predeterminados, tais como em níveis de umidade mais baixos do que em um ambiente de escritório.

[00179] Em uma modalidade, o nível de energia vibracional que é deixado interagir com os componentes do sistema pode ser controlaPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 49/269

43/70 do. Em algumas modalidades, as estruturas de apoio definem um ambiente vibracional relativamente baixo. Em outras modalidades, o sistema de imageamento absorvente pode ser sustentado por um ou mais suportes de vibração ativos. Em uma modalidade, um pistão de suporte de bexiga de ar ou outros componentes convencionais para minimizar os efeitos de vibração podem ser usados.

[00180] Partículas no ambiente do sistema podem introduzir modos de defeitos indesejáveis de vários tipos, incluindo obter dados de espessura incorretos. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente pode incluir um ou mais componentes para limitar níveis de particulado em e ao redor dos componentes de sistema. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente pode incluir um ou mais filtros de ar de particulado de alta eficiência (HEPA) para controlar e/ou limitar a matéria de particulado no ambiente.

[00181] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente pode ser confinado em material opaco para limitar fontes de luz difusa ou energia de fóton. Em uma modalidade, o sistema utiliza fontes de luz filtrada no ambiente do sistema, que pode ser iluminação ambiente.

[00182] Com referência à Figura 7, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente 228 inclui uma unidade 245 na extremidade superior, que pode ser elevada e girada para fora do caminho, para expor a montagem cinemática e a óptica de formação para permitir fácil substituição da óptica de formação 214. Na modalidade mostrada na Figura 7, a fonte de iluminação 240 e o compartimento de iluminação difusa 244 compreendem uma unidade móvel 245 na extremidade superior do sistema de imageamento absorvente 228 que pode ser levantada e girada ou pivotada para longe da montagem cinemática 248 que contém a óptica de formação 214.

[00183] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvenPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 50/269

44/70 te 228 inclui uma placa de base 260 e um suporte vertical 262 que se estendem para cima a partir da placa de base 260. O sistema de imageamento absorvente 228 inclui desejavelmente um elemento de elevação e de giro 264 que interconecta o suporte vertical 262 e a unidade móvel 245.

[00184] A Figura 8A mostra uma primeira configuração na qual a unidade móvel 245 do sistema de imageamento absorvente 228 é levantada e girada para fora do caminho da montagem cinemática 248. Nesta configuração, a óptica de formação 214 na montagem cinemática 248 pode ser acessada, removida e/ou substituída da montagem cinemática.

[00185] A Figura 8B mostra a unidade móvel 245 do sistema de imageamento absorvente 228 depois de ter sido girada para trás sobre o topo da montagem cinemática 248. Como resultado, a fonte de iluminação 240, o obturador mecânico 242 e o compartimento de iluminação difusa 244 da unidade móvel 245 estão em alinhamento axial com a óptica de formação 214 fornecida na montagem cinemática 246 e/ou no eixo geométrico óptico do sistema. Além disso, a unidade móvel 245 do sistema de imageamento absorvente 228 está desejavelmente em alinhamento com o conjunto de lentes de imageamento 250 e a câmera 252.

[00186] Com referência à Figura 9, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente 328 inclui uma fonte de iluminação 340, um compartimento de filtro óptico 342 e um compartimento de iluminação difusa 344 que definem uma unidade móvel 345 do sistema de imageamento absorvente. O sistema de imageamento absorvente 328 também inclui uma montagem cinemática 348 adaptada para receber uma óptica de formação, um conjunto de lentes de imageamento 350 e uma câmera 352. O sistema de imageamento absorvente 328 inclui uma base 360 e um suporte vertical 362.

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45/70 [00187] Com referência às Figuras 9 e 10A a 10B, em uma modalidade, a unidade móvel 345 do sistema de imageamento absorvente 328 é adaptada para ser erguida e girada ou pivotada para fora do caminho da montagem cinemática 348, de modo que uma óptica de formação possa ser colocada sobre ou removida da montagem cinemática. As Figuras 10A e 10B mostram a unidade móvel 345 que inclui a fonte de iluminação 340, o obturador mecânico 342 e o compartimento de iluminação difusa 344 girado para fora da montagem cinemática 348. Após uma óptica de formação ter sido colocada sobre a montagem cinemática 348, a unidade móvel 345 pode ser girada de volta para a posição alinhada mostrada na Figura 9.

[00188] Com referência à Figura 11, em uma modalidade, uma montagem cinemática 348 para um sistema de imageamento absorvente 328 inclui, desejavelmente, uma superfície plana 366 adaptada para receber uma base 315 de uma óptica de formação 314. Em uma modalidade, a montagem cinemática 348 inclui um primeiro batente fixo 368 que tem um primeiro botão 370 e um segundo batente fixo 372 tendo um segundo botão 374. Os botões podem ser ajustáveis para se moverem em direção e para longe da base 315 da óptica de formação 314. A montagem cinemática 348 inclui desejavelmente um êmbolo retrátil 376 que é associado a um suporte de êmbolo 378 fixado sobre a superfície plana 366. Em uma modalidade, o êmbolo retrátil 376 é retraído, de modo que a base 315 da óptica de formação 314 possa ser posicionada entre o primeiro botão 370 do primeiro batente fixo 368, o segundo botão 374 do segundo batente fixo 372 e a extremidade distai do êmbolo 376. A extremidade distai do êmbolo 376 pode ser avançada em direção à base da óptica de formação 315 para reter a óptica de formação 314 em uma posição estacionária sobre a superfície plana 366 da montagem cinemática 348. Em uma modalidade, o êmbolo 376 é acionado por mola e é normalmente inclinado para

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4QI70 uma posição estendida. Em uma modalidade, o êmbolo 376 é rosqueado e engata roscas na base de suporte do êmbolo 378 para mover a extremidade distai do êmbolo para dentro e para fora em relação à base 315 da óptica de formação 314.

[00189] Com referência à Figura 12, em uma modalidade, uma montagem cinemática 448 de um sistema de imageamento absorvente 428 inclui uma superfície plana 466 adaptada para receber a base 415 de uma óptica de formação 414. A montagem cinemática é adaptada para manter a óptica de formação em uma posição estável e permitir o ajuste fino do eixo geométrico x-y da posição da óptica de formação. Em uma modalidade, a base 415 da óptica de formação 414 é uma base quadrada.

[00190] Em uma modalidade, a montagem cinemática 448 inclui um primeiro batente fixo 468 que tem pinos de bloqueio 370A, 370B que são adaptados para estar em posição limítrofe contra um dos lados da base 415 da óptica de formação 414. A montagem cinemática 448 também inclui um segundo batente 472 adaptado para estar em posição limítrofe contra o outro lado da base 415.

[00191] Em uma modalidade, a montagem cinemática 448 inclui um par de pinos de alinhamento que se estendem verticalmente 475A, 475B que passam através de aberturas na base 415 para alinhar a base 415 da óptica de formação 414 sobre a superfície plana 466 da montagem cinemática 448.

[00192] Em uma modalidade, a montagem cinemática 448 inclui um êmbolo 476 montado sobre uma base de suporte de êmbolo 478. O êmbolo 476 pode ser retraído, de modo que a óptica de formação 414 possa ser posicionada sobre a superfície plana 466. A extremidade distai do êmbolo 476 pode, então, ser estendida para travar a posição da base da óptica de formação 415 sobre a superfície plana 466 da montagem cinemática 448. O êmbolo 476 pode ser acionado por mola

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47/70 em roscas de uso para se mover para dentro e para fora em relação à base do êmbolo 478.

[00193] Com referência à Figura 13, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente preferencialmente inclui 428 uma fonte de iluminação 440 que gera uma luz ultravioleta em 365 nm. Os raios de luz passam através de um compartimento de obturador mecânico 442 e um difusor 444 que gera luz altamente iluminada e muito uniforme (por exemplo, lambertiana) que é direcionada em uma lente oftálmica que se assenta sobre uma óptica de formação 414, que, por sua vez, está presa na montagem cinemática 448. O sistema de imageamento absorvente 428 inclui um conjunto de lentes de imageamento 450 que serve como a óptica para uma câmera 452, que é projetada para capturar imagens digitais da lente oftálmica posicionada na óptica de formação 414. Em uma modalidade, quaisquer pequenos deslocamentos nos componentes críticos do sistema de imageamento absorvente 428 podem ser compensados de maneira digital ao invés de mecanicamente. No caso A, todos os componentes críticos, incluindo o difusor 444, a óptica de formação 414 e as peças ópticas da câmera 450 são alinhados ao longo de um eixo geométrico óptico A₁, de modo que a imagem resultante fique alinhada com o ponto central FO. No caso B, alguns dos componentes do sistema de imageamento absorvente 428 não estão alinhados com o eixo geométrico óptico A-,. Neste último caso, a posição do centro verdadeiro da óptica de formação no sensor da câmera é armazenada e então a montagem cinemática assegura uma posição altamente repetível de óptica de formação a óptica de formação até o ponto central. Nenhum ajuste mecânico é necessário.

[00194] A Figura 14 mostra um fluxograma do processo usado para a extração de informações de espessura a partir de uma imagem baseada em intensidade. A Figura 14 mostra o fluxograma do processo

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48/70 do sistema de imageamento absorvente revelado na presente invenção que usa luz ultravioleta em uma banda espectral única. Para as variáveis mostradas no fluxograma na Figura 14, as seguintes definições se aplicam:

[00195] il_ref - Cena bruta, intensidade global sem FO no lugar. Esse valor está associado com a medição de lente que está para ocorrer. O valor é obtido quando se olha para uma imagem de câmera bruta, e calcula-se a média de um círculo de valores de intensidade. Isso fornece um bom retorno sobre como a câmera está visualizando a luz em um momento particular no tempo.

[00196] ilij - Os valores de intensidade contidos na imagem da câmera da lente no mandril. A quantidade de valores depende da resolução da câmera. Atualmente, o tamanho da imagem é 1024x1030. A imagem é tirada na configuração de tempo de exposição de lente. [00197] iniij - Os valores de intensidade contidos na imagem da câmera do mandril. Esta imagem é obtida do armazenamento, à medida que ela foi tirada e armazenada anteriormente.

[00198] im_ref- Cena bruta, intensidade global sem FO no lugar. Esse valor está associado com o arquivo de referência do mandril no momento em que ela foi obtida e armazenada. O valor é obtido quando se olha para uma imagem de câmera bruta, e calcula-se a média de um círculo de valores de intensidade. Isso fornece um bom retorno sobre como a câmera está visualizando a luz em um momento particular no tempo.

[00199] iij - O resultado do ajuste de razão de intensidade que é responsável pela intensidade e variações de intensidade global atribuídas ao mandril. Isto representa valores de intensidade normalizada ao longo da imagem. A resolução é ainda 1024x1030.

[00200] Í1/, - Grade resultante da transformação inicial de valores de intensidade de imagem para valores de espessura. Os valores de esPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 55/269

49/70 pessura de imagem estão ao longo do ângulo incidente no qual a luz passou através da lente e foi aceita pela óptica de imageamento. Essa é a situação após a aplicação de desvio de rotação, X, Y, mas antes é aplicada uma ampliação radial. Esse ângulo não está na direção axial e, portanto, precisa ser feita uma compensação final para se obter a saída final.

[00201] f2_w - Grade resultante da aplicação de correção de distorção de ampliação radial. Como parte desse processo, a grade é convertida para o formato 1001 x 1001 que é nativo para medição e DMD mostra arquivos - por conseguinte, a alteração para nota subscrita (k,

I).

[00202] f3_w - Grade resultante após a aplicação de uma passagem de mascaramento que zera valores de espessura que são considerados finos demais.

[00203] f4_w - Grade de medição de lente final em espessura axial. Ver documento de apoio para descrições variáveis de equação.

[00204] Com referência à Figura 15, em uma modalidade, uma lente óptica 420 é posicionada sobre uma óptica de formação 414. O sistema de imageamento absorvente revelado na presente invenção é utilizado para a determinação da espessura axial da lente 420. Em uma modalidade, o ângulo de entrada de luz à medida que a luz passa através da lente 420, é convertido em espessura axial. A Figura 15 inclui fórmulas matemáticas utilizadas para converter a espessura do o ângulo de entrada de luz em espessura axial.

[00205] Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente inclui uma disposição de iluminação dupla para levar em conta as características de potência óptica de uma lente que pode ser criada a partir das alterações de topologia de superfície e que, por sua vez, podem induzir a alterações de intensidade de imagem que não estão devido às propriedades absorventes da lente. Em uma modalidade, o

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50/70 sistema de imageamento absorvente captura duas imagens da lente que está sendo avaliada, uma primeira imagem na região absorvente e uma segunda imagem na região absorvente neutra. A imagem de absorção neutra não terá quaisquer variações de intensidade devido às propriedades absorventes do material de lente, mas exibirá alterações de intensidade devido a efeitos de potência óptica. Essas últimas alterações, portanto, podem ser usadas para caracterizar o componente de intensidade devido à potência óptica, bem como efeitos de imageamento não uniforme. Em uma modalidade, as duas bandas espectrais são geradas usando fontes de LED. Em uma modalidade, a banda de absorção tem um comprimento de onda de pico de cerca de 365 nm, e a banda de absorção neutra tem um pico de comprimento de onda de cerca de 455 nm.

[00206] Com referência à Figuras 16A a 16C, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente 528 utiliza luz em dois comprimentos de onda diferentes, um estando na banda absorvente e outro estando dentro de uma banda que é de absorção neutra. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 528 inclui uma montagem cinemática 548 que é adaptada para receber e reter uma óptica de formação 514 que, por sua vez, tem uma lente oftálmica que se situa sobre a óptica de formação. O sistema inclui um conjunto de lentes de imageamento 550 e uma câmera 552 que captura imagens da lente oftálmica disposta sobre a superfície convexamente curvada da óptica de formação.

[00207] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 528 inclui uma disposição de levantamento e giro 564 que permite que uma esfera integradora 580 contendo uma primeira fonte de iluminação 540A e uma segunda fonte de iluminação 540B sejam erguidas e giradas para cima e para longe da óptica de formação 514 e da montagem cinemática 548.

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51/70 [00208] Em uma modalidade, a primeira fonte de iluminação 540 dentro da esfera integradora 580 gera radiação UV que cobre a banda de absorção do material de lente. O comprimento de onda gerado pela primeira fonte de iluminação é preferivelmente 365 nm, que é similar à luz de LED gerada na primeira modalidade. A segunda fonte de iluminação 540B gera luz de LED que cobre uma banda que é absorção neutra dentro do espectro da lente. Em uma modalidade, a segunda fonte de iluminação 540B gera uma radiação visível que tem um comprimento de onda de cerca de 455 nm.

[00209] O sistema de imageamento absorvente 528 inclui um cabo 582 preso à esfera integradora 580 que permite que a esfera integradora 580 seja levantada para cima e afastada da óptica de formação 514 e da montagem cinemática 548.

[00210] Com referência às Figuras 16B e 16C, em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 528 inclui uma placa termoelétrica controlada (TEC) e um dissipador de calor 548 para manter o controle de temperatura dos LEDs a fim de garantir a estabilidade da luz gerada pelas primeira e segunda fontes de iluminação 540A, 540B. [00211] A Figura 17 mostra uma vista em perspectiva da esfera integradora 580 que inclui o cabo 582 e a placa TEC 584 que inclui aletas dissipadora de calor.

[00212] As Figuras 18A e 18B mostram a placa TEC 584 que inclui a primeira fonte de iluminação 540A que gera luz em 365 nm e a segunda fonte de iluminação 540B que gera luz em 420 nm. A placa TEC 584 fornece um design resfriado a ar com uma placa fria comum para ambos os LEDs 540A, 540B. A temperatura da placa fria comum 585 é regulada por meio da placa TEC integrada 584 e um controlador externo.

[00213] Com referência à Figura 19, em uma modalidade, a esfera integradora 580 inclui uma porta de espectrômetro 586 para fornecer

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52/70 acesso pata obter leituras de espectrômetro da luz gerada pelo primeiro LED 540A e pelo segundo LED 540B.

[00214] Em uma modalidade, a esfera integradora 580 inclui um defletor 588 que impede a iluminação direta da óptica de formação 514. Em uma modalidade, o primeiro e o segundo LEDs 540A, 540B são envolvidos para fornecer reflexão interna consistente da luz gerada pelas duas fontes de iluminação.

[00215] Em uma modalidade, a porção inferior da esfera integradora 580 estende-se abaixo das bordas periféricas externas da superfície convexamente curvada 516 da óptica de formação 514.

[00216] A superfície interna da esfera integradora é projetada para refletir a luz gerada pelos dois LEDs. Em uma modalidade, a superfície interna da esfera integradora 580 é jateada por microesferas. Em uma modalidade, a superfície interna da esfera integradora pode ser pintada.

[00217] Com referência à Figura 19, em uma modalidade, o uso de um defletor 588 melhora a irradiância da imagem baseada em intensidade.

[00218] Conforme observado acima, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente inclui uma disposição de iluminação dupla para levar em conta as características de potência óptica de uma lente que pode resultar das alterações de topologia de superfície e que, por sua vez, podem induzir a alterações de intensidade de imagem que não estão associadas com as propriedades absorventes da lente devido à espessura de lente isoladamente. A Figura 20 mostra bandas espectrais para a mistura reativa de monômeros usada para formar uma lente. Como mostrado nas Figuras 21A e 21B, duas imagens separadas são capturadas da lente sendo medida, uma na região de absorção, e a outra em uma região de absorção neutra. A imagem de absorção neutra não terá quaisquer variações de intensidade deviPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 59/269

53/70 do às propriedades absorventes do material de lente, mas exibirá alterações de intensidade devido a efeitos de potência óptica. Portanto, essas alterações podem ser usadas para caracterizar o componente de intensidade devido à potência óptica, bem como efeitos de imageamento não uniforme. As bandas reais são selecionadas de fontes LED, com a banda de absorção com um comprimento de onda de pico de cerca de 365 nm e a banda de absorção neutra com um comprimento de onda de pico de cerca de 455 nm.

[00219] A Figura 21A mostra uma imagem de uma lente tirada com o uso da banda de absorção que tem um comprimento de onda de pico de cerca de 365 nm. A Figura 21B mostra uma imagem de uma lente formada tirada com o uso da banda não absorvente que tem um comprimento de onda de pico de cerca de 455 nm. Em uma modalidade, os efeitos ópticos mostrados na Figura 21B podem ser removidos para calcular a espessura da lente.

[00220] A Figura 22 mostra um fluxograma do processo envolvido com a extração de informações de espessura usando duas bandas espectrais que têm diferentes comprimentos de onda. Para as variáveis mostradas na Figura 22, as definições para as variáveis mostradas na Figura 14 se aplicam, bem como as novas definições variáveis a seguir:

[00221] iluv_ref - Cena bruta de UV, intensidade global sem FO no lugar. Esse valor está associado com a medição de lente que está para ocorrer. O valor é obtido quando se olha para uma imagem de câmera bruta, e calcula-se a média de um círculo de valores de intensidade. Isso fornece um bom retorno sobre como a câmera está visualizando a luz em um momento particular no tempo.

[00222] ilviSref - Cena bruta de visível, intensidade global sem FO no lugar. Esse valor está associado com a medição de lente que está para ocorrer. O valor é obtido quando se olha para uma imagem de câPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 60/269

54/70 mera bruta, e calcula-se a média de um círculo de valores de intensidade. Isso fornece um bom retorno sobre como a câmera está visualizando a luz em um momento particular no tempo.

[00223] iluvjj - Os valores de intensidade UV contidos na imagem da câmera da lente sobre o mandril. A quantidade de valores depende da resolução da câmera. Atualmente, o tamanho da imagem é 1024x1030. A imagem é tirada na configuração de tempo de exposição de lente.

[00224] ilviSij - Valores de intensidade visível contidos na imagem de câmera da lente no mandril. A quantidade de valores depende da resolução da câmera. Atualmente, o tamanho da imagem é 1024x1030. A imagem é tirada na configuração de tempo de exposição de lente. [00225] imuvij - Os valores de intensidade UV contidos na imagem de câmera do mandril. Esta imagem é obtida do armazenamento, à medida que ela foi tirada e armazenada anteriormente.

[00226] imviSij - Os valores de intensidade UV contidos na imagem de câmera do mandril. Esta imagem é obtida do armazenamento, à medida que ela foi tirada e armazenada anteriormente.

[00227] imuvref - Cena bruta de UV, intensidade global sem FO no lugar. Esse valor está associado com o arquivo de referência do mandril no momento em que ela foi obtida e armazenada. O valor é obtido quando se olha para uma imagem de câmera bruta, e calcula-se a média de um círculo de valores de intensidade. Isso fornece um bom retorno sobre como a câmera está visualizando a luz em um momento particular no tempo.

[00228] imviSref - Cena bruta de visível, intensidade global sem FO no lugar. Esse valor está associado com o arquivo de referência do mandril no momento em que ela foi obtida e armazenada. O valor é obtido quando se olha para uma imagem de câmera bruta, e calculase a média de um círculo de valores de intensidade. Isso fornece um

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55/70 bom retorno sobre como a câmera está visualizando a luz em um momento particular no tempo.

[00229] iuvij - O resultado do ajuste de razão de intensidade de UV que é responsável pela intensidade e variações de intensidade global atribuídas ao mandril. Isto representa valores de intensidade normalizada ao longo da imagem. A resolução é ainda 1024x1030.

[00230] iviSij - O resultado do ajuste de razão de intensidade visível que é responsável pela intensidade e variações de intensidade global atribuídas ao mandril. Isto representa valores de intensidade normalizada ao longo da imagem. A resolução é ainda 1024x1030.

[00231] icomblij - Uma grade resultante da razão do UV sobre as grades visíveis (iuv^ / ivisfi Essa operação remove opticamente detalhes gerados que influenciam as intensidades celulares de grade e que poderiam, de outro modo, confundir os valores de intensidade apenas de espessura.

[00232] icomb2ij - A grade combinada (icomblfi após a aplicação de uma operação de translação e rotação que a correlaciona com o sistema de coordenadas de estação de formação de lente de DMD. [00233] Í1/, - Grade resultante da transformação inicial de valores de intensidade de imagem para valores de espessura. Os valores de espessura de imagem estão ao longo do ângulo incidente no qual a luz passou através da lente e foi aceita pela óptica de imageamento. Essa é a situação após a aplicação de desvio de rotação, X, Y, mas antes é aplicada uma ampliação radial. Esse ângulo não está na direção axial e, portanto, uma compensação final deve ser feita para obter a produção finalizada.

[00234] f2_w - Grade resultante da aplicação de correção de distorção de ampliação radial. Como parte desse processo, a grade é convertida para o formato 1001 x 1001 que é nativo para medição e arquivos que mostram DMD - por conseguinte, a alteração para nota subsPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 62/269

56/70 crita (k, I).

[00235] f3_w - Grade resultante após a aplicação de uma passagem de mascaramento que zera valores de espessura que são considerados finos demais.

[00236] f4_w - Grade de medição de lente final em espessura axial. Ver documento de apoio para descrições de variáveis de equação. [00237] - Os valores de intensidade de pixel da imagem da lente/mandril obtida na região de absorção do espectro (isto é, 365 nm). [00238] ib2ij - Os valores de intensidade de pixel da imagem da lente/mandril obtida na região de absorção plana do espectro (isto é, 455 nm).

[00239] iblriij - Os valores de intensidade de pixel da imagem da lente/mandril obtida na região de absorção Norbloc do espectro (isto é, 365 nm) após um ajuste de intensidade para levar em conta a diferença de intensidade de mandril a mandril e quaisquer alterações na resposta de intensidade do sistema como um todo ao longo do tempo. [00240] ib2riij - Os valores de intensidade de pixel da imagem da lente/mandril obtida na região de absorção neutra do espectro (isto é, 455 nm) após um ajuste de intensidade para levar em conta a diferença de intensidade de mandril a mandril e quaisquer alterações na resposta de intensidade do sistema como um todo ao longo do tempo. [00241] Gi - Medida da intensidade global da região de absorção (isto é, 365 nm) obtida a partir de uma imagem sem um mandril no lugar no momento da medição de metrologia.

[00242] G_m - Medida da intensidade global da região de absorção (isto é, 365 nm) obtida a partir de uma imagem sem um mandril no lugar no momento em que a medição de mandril de referência foi tirada. [00243] R₂ - Medida da intensidade global da região de absorção neutra (isto é, 455 nm) obtida a partir de uma imagem sem um mandril no lugar no momento da medição de metrologia.

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57/70 [00244] R_2r - Medida da intensidade global da região de absorção neutra (isto é, 455 nm) obtida a partir de uma imagem sem um mandril no lugar no momento em que a medição de mandril de referência foi tirada.

[00245] E_vis - Período de exposição de captura de imagem visível.

[00246] E_uv - Período de exposição de captura de imagem UV.

[00247] Em uma modalidade, a absorbância remanescente sobre o fotoiniciador pode causar erros em medições de espessura ao usar metrologia de imageamento de absorção. Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente usa dois ou mais comprimentos de onda (ou banda de comprimento de onda), de modo que os efeitos da variação do fotoiniciador possam ser removidos através de cálculo. [00248] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente de absorção mede a espessura de uma lente oftálmica (por exemplo, uma lente de contato), com base na relação entre a espessura da lente, concentração do corante (Norbloc) e absorção de luz pela lente. Antes da hidratação, o material de lente contém uma quantidade não controlada de fotoiniciador (por exemplo, Irgacure 1700) que também absorve luz. O uso de mais de um comprimento de onda para testar a absorção da lente fornece a capacidade de descontar ou corrigir a absorção indesejada pelo fotoiniciador (PI).

[00249] A Lei de Beer-Lambert relaciona a absorbância de uma amostra de material para a espessura da amostra e para a concentração de espécies de atenuação (por exemplo, Norbloc e Irgacure). Para atenuação uniforme:

onde:

• A é a absorbância da amostra.

• ε, (λ) é o coeficiente de atenuação espectral da espécie de

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58/70 atenuação /' na amostra;

• (Λ) é o comprimento de onda (ou comprimentos de onda) da luz usada na medição;

• c, é a concentração da espécie de atenuação /' na amostra;

• ( é o comprimento da trajetória do feixe de luz através da amostra.

[00250] A absorbância está relacionada à transmitância por:

<p^f τ = —γ = icr^d onde • 7 é a transmitância da amostra.

• Φθ é o fluxo radiante transmitido pela amostra • Φθ é o fluxo radiante incidente na amostra • A é a absorbância da amostra.

[00251] Com referência à Figura 23, na faixa de comprimentos de onda de 350 nm a 450 nm, a absorbância da mistura reativa de monômeros não curada (RMM) resulta de duas principais espécies de absorção, conhecidas como Norbloc e Irgacure 1700.

[00252] Com referência à Figura 24, na banda de comprimento de onda de 350 nm a 450 nm, a absorbância do polímero curado (isto é, a lente de contato) também resulta de Norbloc e fotoiniciador (Pl). A concentração do Pl é variável, dependendo da prescrição de contato e projeto, bem como a exposição à luz ultravioleta (UV) e luz azul durante o processo de medição. A concentração de fotoiniciador pode também aumentar com o tempo (segundos) devido à recombinação de produtos de foto de fotoiniciador consumidos.

[00253] Referindo-se às Figuras 25 e 26, se a luz usada para medir a absorbância for monocromática (ou pelo menos suficientemente estreita na largura de banda), a absorbância será diretamente proporcioPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 65/269

59/70 nal à espessura e concentração como indicado pela retitude das linhas mostradas nas Figuras 25 e 26. Entretanto, ainda há interação entre espessura de medição e concentração de fotoiniciador.

[00254] Com referência à Figura 27, mas subtraindo uma porção da absorbância de 405 nm para uma absorbância de 375 nm, a dependência da concentração de fotoiniciador pode ser removida. A absorbância corrigida é calculada por:

Acorr = A(375 nm) - k 4(405 nm) onde • 4(375 nm) é a absorbância em 375 nm;

• 4(405 nm) é a absorbância em 405 nm;

• k é uma constante dada por:

4(375 nm, 450 pm, PI/100%/) - 4(375 nm, 450 pm, PI(Ü%)) ^k~ 4(405 nm, 450 pm, PI (100%)) - 4(405 nm, 450 pm, PI(0%)) onde • A(Xnm, Υμιπ, PI(Z)) é a absorbância de luz de X nm por espessura de Y pm de polímero com uma concentração relativa de fotoiniciador Z.

[00255] Com referência à Figura 28, em uma modalidade, se a luz usada para medir uma absorbância tiver um espectro estendido, a absorbância irá variar com a espessura e concentração. Esta relação será não linear se a absorbância não é plana no comprimento de onda da iluminação. A interação entre espessura e concentração de fotoiniciador pode ainda ser compensada, como no caso monocromático. [00256] A Figura 29 mostra a absorbância não plana da mistura de monômero reativa na banda de LED de 365 nm.

[00257] A Figura 30 mostra a absorbância usando um LED de 365 nm versus a concentração de fotoiniciador. Na Figura 30, a curvatura é causada por absorbância espectral não plana na região de iluminação de LED de 365 nm.

[00258] A Figura 31 mostra a absorbância usando um LED de 420

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60/70 nm versus concentração de fotoiniciador.

[00259] A Figura 32 mostra a absorbância corrigida com os efeitos de fotoiniciador removidos. A Figura 32 mostra concentrações de absorbância versus de fotoiniciador. Embora a relação entre absorbância corrigida versus espessura ainda plote como uma curvatura na Figura 32, todas as concentrações de fotoiniciador resultam nos mesmos valores.

[00260] A Figura 33 mostra a irradiância da imagem quando um defletor não é utilizado dentro da esfera integradora. A Figura 34 mostra a irradiação de imagem com um defletor usado dentro da esfera integradora. Ao comparar as imagens mostradas nas Figuras 33 e 34, fica evidente que a adição de um escudo reflexivo ou um defletor dentro da esfera integradora melhora a uniformidade da irradiação da imagem. A não uniformidade com o defletor não pode ser vista até que a fração de dispersão da esfera integradora caia para Lambertian a 30%. Para uso na presente invenção, a luz lambertiana é luz que exibe a mesma intensidade quando visualizada em cada ângulo.

[00261] Com referência à Figura 35, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente inclui uma esfera integradora 580 que tem um defletor 588. Como os raios de luz são gerados pelo LED 540, pelo menos alguns dos raios de luz refletem fora do defletor 588 antes de serem refletidos dentro da esfera integradora 580 e através da superfície convexamente curvada 516 da óptica de formação 514. Em uma modalidade, a porção inferior 581 da esfera integradora se estende abaixo da superfície convexamente curvada 516 da óptica de formação 514.

[00262] Em uma modalidade, a superfície interna da esfera integradora 580 absorve cerca de 10% da potência da luz de LED e reflete cerca de 90% da potência da luz de LED. Em uma modalidade, a superfície interna da esfera integradora 580 espalha a potência refletida

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61/70 nas seguintes percentagens: Lambertian a 90% e Specular a cerca de 10%.

[00263] A Figura 36A mostra a luz sendo refletida internamente dentro da esfera integradora 580 para irradiar a superfície convexamente curvada 516 da óptica de formação 514. A Figura 36B mostra uma plotagem de imagem da irradiância na superfície convexamente curvada 516 da óptica de formação 514.

[00264] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente que tem duas fontes de iluminação, apenas um único LED será usado a qualquer momento para capturar uma imagem. Em uma modalidade, quando o LED que cobre a banda de absorção do material de lente está ligado, o LED que é absorvente neutro está desligado. [00265] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui uma unidade de processamento central que tem um programa que liga e desliga os LEDs. Em uma modalidade, somente um dos LEDs está ligado em qualquer momento. Em uma modalidade, um único obturador pode ser usado para cobrir um primeiro LED dentre os LEDs durante uma primeira fase e, então, comutar para cobrir um segundo LED dentre os LEDs durante uma segunda fase. Nessa modalidade, um único obturador é usado para ligar e desligar os LEDs. Em uma modalidade, cada LED tem um obturador individual que abre e fecha para ligar e desligar os respectivos LEDs. Em uma modalidade, não existem obturadores móveis para ligar e desligar os LEDs. Nessa modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui um sistema de operação que fornece potência para os LEDs e, então, corta a potência para os LEDs, de modo que comute os LEDs entre ligado e desligado sem o uso de obturadores móveis.

[00266] Com referência à Figura 37, em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui um controlador de temperatura 590 para controlar a temperatura da placa de resfriamento 584 (Figura

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18Β) que retém o um o mais LEDs.

[00267] Com referência às Figuras 19 e 38, em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 528 inclui um acionador de corrente de LED 592 para os dois LEDs 540A, 540B. Em uma modalidade, o acionador de corrente de LED 592 fornece direção de corrente personalizada aos componentes eletrônicos. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui um sistema operacional (por exemplo, um programa de software) para ligar e desligar os LEDs 540A, 540B e, possivelmente, alterar a corrente suprida aos respectivos LEDs. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui um hub de conector de LED 594 que interconecta eletricamente os LEDs 540A, 540B com o acionador de corrente de LED 592. [00268] Em uma modalidade, o acionador de correte de LED 592 é um controlador de corrente constante de quatro canais que fornece controle independente para cada LED 540A, 540B. Embora apenas dois LEDs sejam mostrados na Figura 38, em outras modalidades, um sistema de imageamento absorvente pode ter três ou mais LEDs individualmente controláveis para fornecer luz em diferentes comprimentos de onda. Em uma modalidade, o acionador de corrente LED e o sistema de controle associado pode incluir uma interface USB para controle automatizado do sistema de imageamento absorvente e dos LEDs.

[00269] Com referência à Figura 39, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente 628 inclui duas esferas integradoras 680, 696. Uma esfera integradora de óptica de formação maior 680 sobrepõe a óptica de formação que repousa sobre a montagem cinemática 648. Uma esfera integradora de LED menor 696 inclui LEDs que geram luz em diferentes comprimentos de onda para cobrir a banda de absorção do material de lente, e uma banda que é absorção neutra no espectro da lente. Um elemento de controle de temperatura

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684 é fixado à menor esfera de LED 696 para regular a temperatura dos LEDs para fornecer luz uniforme e consistente.

[00270] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 628 mostrado na Figura 39 tem muitos dos mesmos elementos mostrados e descritos acima. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 628 inclui a montagem cinemática 648 para prender uma óptica de formação, uma série de lentes de imageamento 650 para direcionar uma imagem de uma lente oftálmica para uma câmera 652, que é projetada para capturar uma imagem de intensidade de lente oftálmica. Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 628 inclui uma aleta plana óptica mecânica 655 que interage com a luz que passa através do estágio de lente de imageamento 650 e a câmera 652 para corrigir a distância de foco para as duas bandas espectrais usadas para imageamento.

[00271] Com referência à Figura 40, em uma modalidade, a esfera integradora de LED 696 tem um diâmetro interno ID₁ de cerca de 8 a 8,9 centímetros (3 a 3,5 polegadas) e, com mais preferência, cerca de

8,4 centímetros (3,3 polegadas). Em uma modalidade, a superfície interna da esfera integradora de LED é revestida com um material Spectralon ou um outro material que reflita luz. Para uso na presente invenção, um material Spectralon é um material que é projetado para exibir uma reflectância lambertiana quase perfeita.

[00272] Em uma modalidade, a esfera integradora de LED 696 inclui uma porta de entrada de LED 702 para direcionar a luz de LED para o interior da esfera integradora de LED. Em uma modalidade, a esfera integradora de LED 696 pode incluir uma primeira porta para inserir primeira luz a partir de um primeiro LED e uma segunda porta para inserir segunda luz a partir de um segundo LED. Em uma modalidade, a esfera integradora de LED pode ter uma porta única para inserir luz a partir de ambas as fontes de luz na esfera. Em uma modalidaPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 70/269

Q4/70 de, a esfera integradora de LED 696 tem uma porta de espectrômetro 704 para testar a qualidade da luz gerada pelos dois LEDs.

[00273] Em operação, a luz proveniente dos dois LEDs é internamente refletida dentro da esfera integradora de LED 696 para aprimorar a uniformidade da luz (por exemplo, lambertiana). A luz passa através de uma porta de saída 706 e uma porta de entrada 708 da esfera integradora de óptica de formação 680, onde é ainda refletida internamente dentro da esfera de óptica de formação 680 para melhorar a uniformidade da luz.

[00274] Em uma modalidade, a esfera integradora de óptica de formação 680 tem um diâmetro interno ID₂ de cerca de 13 a 14 centímetros (5 a 5,5 polegadas) e, com mais preferência, de cerca de 13,5 centímetros (5,3 polegadas). Em uma modalidade, a superfície interna da esfera integradora de óptica de formação é revestida com um material Spectralon ou outro material para refletir luz internamente. Conforme notado acima, a esfera integradora de óptica de formação 680 inclui a porta de entrada de luz 708 que recebe a luz internamente refletida da esfera integradora de LED 696. A esfera integradora de óptica de formação 680 também inclui, desejavelmente, uma porta óptica de formação 710 que circunda a óptica de formação 614 posicionada acima da montagem cinemática 648.

[00275] Em uma modalidade, a esfera integradora de óptica de formação 680 inclui uma porta de espectrômetro 712 que pode ser usada para inserir um espectrômetro para observar a qualidade da luz que é refletida internamente dentro da esfera integradora de óptica de formação 680.

[00276] Com referência à Figura 41, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente 628 inclui uma base de sustentação

660 que é projetada para sustentar o sistema de imageamento absorvente acima de um substrato (por exemplo, um tampo de mesa). Em

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65/70 uma modalidade, o sistema 628 inclui um apoio que se estende verticalmente 662 que tem uma extremidade superior que segura a esfera integradora de óptica de formação 680 e a esfera integradora de LED 696. Em uma modalidade, a esfera integradora de óptica de formação 680 e a esfera integradora de LED 696 são adaptadas para deslizarem para cima e para baixo ao longo do eixo geométrico vertical designado Vt. Em uma modalidade, a esfera integradora de óptica de formação 680 pode ser erguida para a posição mostrada na Figura 41, de modo que uma óptica de formação 614 que retém uma lente oftálmica possa ser colocada acima da montagem cinemática 648. Em uma modalidade, uma vez que a formação óptica 614 é posicionada acima da montagem cinemática 648, a esfera integradora de óptica de formação 680 pode ser baixada de volta à posição mostrada na Figura 39, para cobrir a óptica de formação 614.

[00277] Com referência à Figura 42, em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente inclui uma placa elevatória deslizante 665 que é acoplada à placa de sustentação vertical 662. A placa elevatória deslizante 665 tem uma extremidade superior 667 que é fixada tanto na esfera integradora de óptica de formação 680 quanto na esfera integradora de LED 696 para mover juntamente as duas esferas para cima e para baixo. Em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente tem esferas integradoras que são estacionárias e a câmera/óptica de imageamento são movidas para baixo para as operações de carga/descarga da óptica de formação.

[00278] Em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 628 inclui um cilindro pneumático 669 que tem uma extremidade inferior presa à base 660 através de uma base de cilindro pneumático 671 e uma extremidade superior 673 que é presa à placa elevatória deslizante 665. O cilindro pneumático 669 amortece o movimento vertical para cima e para baixo da placa elevatória deslizante 665, de moPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 72/269

66/70 do que a esfera integradora de óptica de formação 680 não caia sobre a montagem cinemática 648, que pode danificar o sistema de imageamento absorvente ou a óptica de formação posicionada acima da montagem cinemática 648. Em uma modalidade, o cilindro pneumático 669 permite que a placa elevatória deslizante 665 erga a esfera integradora de óptica de formação 680 em uma operação automatizada ou semiautomatizada. Em uma modalidade, o cilindro pneumático 669 pode ser substituído por ou integrado com molas de força constantes para reduzir a força necessária para a vida da esfera de óptica de formação 680 e da esfera de LED 696, e para evitar que a esfera integradora de óptica de formação 680 caia sobre a montagem cinemática 648.

[00279] Com referência à Figura 43, em uma modalidade, a esfera integradora de óptica de formação 680 é adaptada para repousar sobre a óptica de formação 614 posicionada acima da montagem cinemática 648. Conforme será descrito com mais detalhes na presente invenção, a montagem cinemática 648 é projetada para fornecer um substrato estável para posicionar e alinhar a óptica de formação 614. [00280] Com referência à Figura 44, em uma modalidade, a montagem cinemática 648 inclui um primeiro batente 668 e um segundo batente 672 que são adaptados para se engatarem à base 615 da óptica de formação 614.

[00281] Com referência às Figuras 44, 45A e 45B, o primeiro batente 668 inclui um ponto ajustável 670 que permite um ajuste de eixo geométrico x e y fino da posição da óptica de formação 614. De modo similar, o segundo batente 672 inclui um segundo ponto ajustável 674 que também permite um ajuste de eixo geométrico x e y fino da posição da óptica de formação 614.

[00282] Em uma modalidade, a montagem cinemática 648 inclui um êmbolo 676 que se opõe ao primeiro batente 668 e ao segundo batenPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 73/269

67/70 te 672. O êmbolo 676 inclui pelo menos uma ponta de ponto ajustável 677 para realizar ajustes de eixo geométrico x e y finos da posição da óptica de formação 614. A montagem cinemática 648 inclui uma liberação 679 que pode ser retraída durante a carga e descarga da óptica de formação 614 a partir da montagem cinemática 648. Em uma modalidade, a liberação 679 inclui elementos de ajuste giratórios 681A, 681B para retrair e estender a liberação 679.

[00283] Com referência à Figura 45B, em uma modalidade, o primeiro batente 668, o segundo batente 672 (Figura 45A) e o êmbolo 676 têm extremidades superiores que repousam abaixo da superfície convexamente curvada 616 da óptica de formação 614. A altura relativa minimizada dos batentes 668, 672 e o êmbolo 676 relativo à superfície convexamente curvada 616 evitam o sombreamento da óptica de formação 614 e da lente dentro do sistema de imageamento absorvente.

[00284] Com referência à Figura 46, em uma modalidade, o êmbolo 676 inclui primeira e segunda pontas de ponto ajustável 677A, 677B que podem ser ajustáveis para realizar ajustes de posição de eixo geométrico x e y finos da óptica de formação 614. Em uma modalidade, as extremidades distais das pontas de ponto ajustável 677A, 677B são adaptadas para estar em posição limítrofe contra a borda periférica externa da base 615 da óptica de formação 614.

[00285] Referindo-se à Figura 45A, em uma modalidade, a base 615 da óptica de formação 614 tem uma periferia externa que inclui uma primeira superfície plana que se opõe ao pino de ajuste 670 do primeiro batente 668, uma segunda superfície plana que se opõe ao pino de ajuste 674 do segundo batente 672 e uma terceira superfície plana que se opõe ao pino de ajuste 677 do êmbolo 676.

[00286] Com referência às Figuras 44 e 47, em uma modalidade, o sistema de imageamento absorvente 628 inclui um conjunto de ajuste

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68/70 de comprimento focal 675 localizado entre a seção de lente de imageamento 650 e a câmera 652. Com referência à Figura 47, em uma modalidade, o conjunto de ajuste de comprimento focal 675 inclui um atuador de duas posições 691 que é adaptado para mover um braço oscilante 679 entre uma posição estendida e uma posição retraída. Em uma modalidade, a extremidade distai do braço oscilante 679 tem uma abertura em formato de anel 681 e uma janela de sílica fundida 683 inserida na abertura em formato de anel 681.

[00287] Em uma modalidade, o conjunto de ajuste de comprimento focal 675 inclui uma placa de fundo 685 que fornece pontos de montagem para a câmera 652 e o atuador de braço 691. O conjunto de ajuste de comprimento focal 675 também inclui uma cobertura de luz 687 que é projetada para evitar que a luz entre quando o braço oscilante 679 é estendido e retirado do conjunto de ajuste de comprimento focal. [00288] Em uma modalidade, a janela de sílica fundida 683 é inserida ou retirada do conjunto de ajuste de comprimento focal 675, de modo a ajustar a posição focal do sistema de imageamento absorvente.

[00289] A Figura 48A mostra a primeira posição do braço oscilante para o atuador 691, através do qual o braço oscilante 679 é inserido em alinhamento com a câmera 652, de modo que a janela de sílica fundida 683 esteja alinhada com a câmera 652. Na Figura 48B, o atuador 691 retira o braço oscilante 679 do conjunto de ajuste de comprimento focal 675, de modo que a janela de sílica fundida 683 não esteja alinhada com a câmera 652.

[00290] Em uma modalidade, o braço oscilante 679 é inserido em alinhamento com a câmera 652 (Figura 48A) quando uma primeira fonte de iluminação que tem um primeiro comprimento de onda está sendo utilizada e o braço oscilante 679 é retraído, conforme mostrado na Figura 48B quando uma segunda fonte de iluminação que tem um sePetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 75/269

69/70 gundo comprimento de luz é utilizada. O conjunto de ajuste de comprimento focal é usado para acomodar dois diferentes comprimentos focais da luz que podem ser gerados pelas duas diferentes fontes de luz.

[00291] Com referência à Figura 49, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente 728 inclui duas esferas integradoras de LED 796A e 796B que passam luz para uma esfera integradora de óptica de formação 780. Em uma modalidade, uma primeira esfera integradora de LED 796A contém uma primeira fonte de iluminação que gera luz que cobre a banda absorvente de uma lente oftálmica, e uma segunda esfera integradora de LED 796B que contém uma segunda fonte de iluminação que gera luz visível que cobre uma banda fotoiniciadora da lente oftálmica. O sistema de imageamento absorvente 728 inclui uma montagem cinemática 748 que recebe uma óptica de formação e uma lente, um conjunto de lente 750 para gerar uma imagem de intensidade e uma câmera 752 para capturar a imagem de intensidade. Ao usar dois comprimentos de onda separados ou bandas de comprimento de onda, os efeitos do fotoiniciador variante ou os efeitos ópticos podem ser removidos através de cálculo.

[00292] Com referência à Figura 50, em uma modalidade, um sistema de imageamento absorvente 828 inclui três esferas integradoras de LED 896A e 896B e 896C que passam luz para uma esfera integradora de óptica de formação 880. Em uma modalidade, uma primeira esfera integradora de LED 896A contém uma primeira fonte de iluminação que gera uma luz que cobre a banda absorvente de uma lente oftálmica, uma segunda esfera integradora de LED 896B contém uma segunda fonte de iluminação que gera uma luz visível que cobre uma banda neutra de absorção da lente oftálmica, e uma terceira esfera integradora de LED 896C contém uma terceira fonte de iluminação que isola os efeitos devido ao branqueamento do material fotoiniPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 76/269

70/70 ciador presente na lente. O sistema de imageamento absorvente 828 inclui uma montagem cinemática 848 que recebe uma óptica de formação e uma lente a ser medida, um conjunto de lente 850 para gerar uma imagem de intensidade e uma câmera 852 para capturar a imagem de intensidade. O sistema de imageamento absorvente usa fórmulas e matemática para remover os efeitos de potência óptica e os efeitos de branqueamento para determinar de modo mais preciso a espessura da lente com base unicamente nas variações de intensidade, devido às propriedades de absorção do material da lente.

[00293] Embora o texto acima seja direcionado a modalidades da presente invenção, outras modalidades e modalidades adicionais da invenção podem ser previstas sem que se desvie do escopo básico da invenção, que é limitada apenas pelo escopo das reivindicações a seguir. Por exemplo, a presente invenção contempla que qualquer uma das características mostradas em qualquer uma das modalidades aqui descritas, ou aqui incorporadas por referência, pode ser incorporada com qualquer uma das características mostradas em qualquer das outras modalidades aqui descritas, ou incorporada por referência, e ainda permanecem no escopo da presente invenção.

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Claims (23)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Método de medição da espessura de uma lente oftálmica caracterizado por compreender:

   fornecer uma lente oftálmica que tem um componente de absorção de luz; passar luz que tem um comprimento de onda através da dita lente oftálmica e, como consequência, o dito componente de absorção de luz absorve uma parte da dita luz, à medida que a dita luz passa através da lente oftálmica; após a dita luz ter passado através da dita lente oftálmica, direcionar a dita luz para gerar uma imagem digital da dita lente oftálmica, sendo que a dita imagem digital tem dados de intensidade de pixel que correspondem ao formato da dita lente oftálmica:

   usar informações sobre a dita luz antes de passá-la através da dita lente oftálmica, o dito componente de absorção de luz da dita lente oftálmica e os ditos dados de intensidade de pixel para calcular um perfil de espessura da dita lente oftálmica.
2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fornecimento de uma etapa da lente oftálmica compreender:

   fornecer uma óptica de formação que tem uma superfície de topo convexamente curvada;

   formar a dita lente oftálmica sobre a dita superfície de topo convexamente curvada da dita óptica de formação.
3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda:

   fornecer uma fonte de luz para a dita luz que tem o dito comprimento de onda;

   antes da etapa da passagem de luz, gerar, filtrar e difundir a dita luz.
4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender ainda direcionar a dita luz na dita lente oftálmica soPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 78/269

   2/9 brepondo a dita superfície de topo convexamente curvada da dita óptica de formação e passar a dita luz através da dita lente oftálmica e da dita óptica de formação.
5. 5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender ainda:

   fornecer um dispositivo de captura de imagem digital a jusante da dita óptica de formação para capturar a dita imagem digital;

   fornecer uma ou mais lentes ópticas entre a dita óptica de formação e o dito dispositivo de captura de imagem digital para focalizar a dita luz no dito dispositivo de captura de imagem digital.
6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda:

   passar uma segunda luz através da dita lente oftálmica, sendo que a dita segunda luz tem um segundo comprimento de onda que é diferente do da dita primeira luz e que não é absorvido pelo dito componente de absorção de luz da dita lente oftálmica; após a dita segunda luz ter passado através da dita lente oftálmica, direcionar a dita segunda luz para gerar uma segunda imagem digital para a dita lente oftálmica, sendo que a dita segunda imagem digital tem segundos dados de intensidade de pixel que correspondem a alterações de intensidade devidas a efeitos de refração quando a dita segunda luz passa através da dita lente oftálmica; isolar os ditos segundos dados de intensidade de pixel dos primeiros dados de intensidade de pixel usados para calcular espessura devido ao dito componente de absorção de luz.
7. 7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelos ditos segundos dados de intensidade de pixel compreenderem ainda alterações de intensidade devidas aos efeitos de iluminação não uniforme.
8. 8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado

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   3/9 pelos ditos segundos dados de intensidade de pixel compreenderem ainda alterações de intensidade devidas aos efeitos de uma combinação dos efeitos de refração e dos efeitos de iluminação não uniforme.
9. 9. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por compreender ainda:

   dispor a dita primeira luz em uma primeira esfera integradora;

   dispor a dita segunda luz em uma segunda esfera integradora que é separada da dita primeira esfera integradora; e dispor a dita óptica de formação em uma esfera integradora de óptica de formação que é separada das ditas primeira e segunda esferas integradoras.
10. 10. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela dita lente oftálmica compreender um fotoiniciador que é branqueado pela luz que passa através da dita lente oftálmica, sendo que o método compreende ainda:

    passar uma terceira luz através da dita lente oftálmica, sendo que a dita terceira luz tem um terceiro comprimento de onda que é absorvido pelo dito fotoiniciador e que não é absorvido pelo dito componente de absorção de luz da dita lente oftálmica; depois de passar a dita terceira luz através da dita lente oftálmica, direcionar a dita terceira luz para gerar uma terceira imagem digital para a dita lente oftálmica, sendo que a dita terceira imagem digital tem terceiros dados de intensidade de pixel que correspondem aos efeitos de branqueamento do dito fotoiniciador;

    isolar os ditos terceiros dados de intensidade de pixel dos ditos primeiros dados de intensidade de pixel usados para calcular a espessura devido ao dito componente de absorção de luz.
11. 11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender ainda:

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    4/9 dispor a dita primeira luz em uma primeira esfera integradora;

    dispor a dita segunda luz em uma segunda esfera integradora que é espaçada da dita primeira esfera integradora;

    dispor a dita terceira luz em uma terceira esfera integradora que é espaçada da dita primeira esfera integradora;

    e segundas esferas integradoras; e dispor a dita óptica de formação em uma esfera integradora de óptica de formação que é espaçada das ditas primeira, segunda e terceira esferas integradoras.
12. 12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela dita primeira luz ser absorvida pelo dito componente de absorção de luz e o dito fotoiniciador, a dita segunda luz não ser absorvida nem pelo dito componente de absorção de luz e nem pelo dito fotoiniciador e a dita terceira luz ser absorvida pelo dito fotoiniciador e não ser absorvida pelo dito componente de absorção de luz.
13. 13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela dita primeira luz ser um primeiro LED que gera luz que tem um primeiro comprimento de onda de cerca de 365 nm, a dita segunda luz ser um segundo LED que gera luz que tem um segundo comprimento de onda de cerca de 455 nm e a dita terceira luz ser um terceiro LED que gera luz que tem um terceiro comprimento de onda de cerca de 420 nm, sendo que o método compreende ainda programar um sistema de controle para ativar automaticamente apenas um dentre os ditos primeiro, segundo e terceiro LEDs por vez.
14. 14. Método de medição da espessura de uma lente oftálmica caracterizado por compreender:

    fornecer uma lente oftálmica que compreende um componente de absorção de luz e um fotoiniciador;

    fornecer um primeiro LED que gera uma primeira luz que

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    5/9 tem um primeiro comprimento de onda que é absorvido pelo dito componente de absorção de luz e pelo dito fotoiniciador;

    fornecer um segundo LED que gera uma segunda luz que tem um segundo comprimento de onda que é diferente do dito primeiro comprimento de onda e que não é absorvido nem pelo dito componente de absorção de luz nem pelo dito fotoiniciador;

    fornecer um terceiro LED que gera uma terceira luz que tem um terceiro comprimento de onda que é diferente dos ditos primeiro e segundo comprimentos de onda, que não é absorvido pelo dito componente de absorção de luz, e que é absorvido pelo dito fotoiniciador;

    em momentos diferentes, passar as ditas primeira, segunda e terceira luzes através da dita lente oftálmica para isolar a absorção de luz devida à presença de efeitos de refração e do dito fotoiniciador na dita lente oftálmica da absorção de luz devida à presença do dito componente de absorção de luz na dita lente oftálmica, a fim de calcular um perfil de espessura da dita lente oftálmica.
15. 15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por compreender ainda:

    após a dita primeira luz ter passado através da dita lente oftálmica, direcionar a dita primeira luz para gerar uma primeira imagem digital da dita lente oftálmica, sendo que a dita primeira imagem digital tem primeiros dados de intensidade de pixel que correspondem ao formato da dita lente oftálmica; após a dita segunda luz ter passado através da dita lente oftálmica, direcionar a dita segunda luz para gerar uma segunda imagem digital da dita lente oftálmica, sendo que a dita segunda imagem digital tem segundos dados de intensidade de pixel que correspondem a alterações de intensidade devidas a efeitos de refração, efeitos de iluminação não uniforme e uma combinação dos efeitos de refração e dos efeitos de iluminação não uniforme quando a dita segunda luz passa através da dita lente oftálmica; após passar a

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    6/9 dita terceira luz através da dita lente oftálmica, direcionar a dita terceira luz para gerar uma terceira imagem digital da dita lente oftálmica, sendo que a dita terceira imagem digital tem terceiros dados de intensidade de pixel que correspondem aos efeitos de branqueamento do dito fotoiniciador.
16. 16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por compreender ainda o uso de um processador central para isolar os ditos segundos dados de intensidade de pixel e os ditos terceiros dados de intensidade de pixel dos ditos primeiros dados de intensidade de pixel para gerar o perfil de espessura da dita lente oftálmica
17. 17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender ainda: transmitir o perfil de espessura da dita lente oftálmica ao dito processador central;

    comparar o perfil de espessura transmitido da dita lente oftálmica com um perfil de espessura predeterminado;

    se o perfil de espessura transmitido não for igual ao perfil de espessura predeterminado, gerar um sinal para ajustar a espessura de lentes oftálmicas fabricadas subsequentemente.
18. 18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por compreender ainda fazer alterações iterativas em lentes oftálmicas fabricadas subsequentemente através da comparação repetida do perfil de espessura gerado de uma lente oftálmica com o dito perfil de espessura predeterminado.
19. 19. Sistema de imageamento absorvente para medir a espessura de lentes oftálmicas caracterizado por compreender:

    uma fonte de iluminação que gera uma primeira luz que tem um primeiro comprimento de onda; uma óptica de formação que tem uma superfície de topo convexamente curvada;

    uma lente oftálmica que se sobrepõe à dita superfície de topo convexamente curvada da dita óptica de formação;

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    7/9 sendo que a dita lente oftálmica inclui um componente de absorção de luz que absorve uma parte da primeira luz, à medida que a primeira luz passa através da dita lente oftálmica e da dita óptica de formação;

    um dispositivo de captura de imagem digital localizado a jusante da dita óptica de formação para capturar uma primeira imagem digital da dita primeira luz após a dita primeira luz ter passado através da dita lente oftálmica e da dita óptica de formação; sendo que a dita primeira imagem digital tem primeiros dados de intensidade de pixel que correspondem ao formato da dita lente oftálmica; sendo que uma unidade de processamento central tem um programa que compara os ditos primeiros dados de intensidade de pixel com a intensidade da dita primeira luz antes de a dita primeira luz passar através da dita lente oftálmica e da dita óptica de formação para gerar um perfil de espessura da dita lente oftálmica.
20. 20. Sistema de imageamento absorvente, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender ainda:

    uma segunda fonte de iluminação que gera uma segunda luz que tem um segundo comprimento de onda que é diferente do dito primeiro comprimento de onda e que não é absorvido pelo dito componente de absorção de luz da dita lente oftálmica;

    sendo que o dito dispositivo de captura de imagem digital captura uma segunda imagem digital da dita segunda luz após a dita segunda luz ter passado através da dita lente oftálmica e da dita óptica de formação; sendo que a dita segunda imagem digital tem segundos dados de intensidade de pixel que correspondem a efeitos de refração e efeitos de iluminação não uniforme, à medida que a segunda luz passa através da dita lente oftálmica;

    sendo que o dito programa da dita unidade de processamento central é programado para isolar os ditos segundos dados de

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    8/9 intensidade de pixel dos ditos primeiros dados de intensidade de pixel para gerar o perfil de espessura da dita lente oftálmica.
21. 21. Sistema de imageamento absorvente, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelos ditos segundos dados de intensidade de pixel compreenderem ainda alterações nos dados de intensidade devidas a uma combinação dos efeitos de refração e dos defeitos de iluminação não uniforme.
22. 22. Sistema de imageamento absorvente, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por compreender ainda:

    a dita lente oftálmica incluindo um fotoiniciador;

    uma terceira fonte de iluminação que gera uma terceira luz que tem um terceiro comprimento de onda que é diferente dos ditos primeiro e segundo comprimentos de onda, que é absorvido pelo dito fotoiniciador e que não é absorvido pelo dito componente de absorção de luz; sendo que o dito dispositivo de captura de imagem digital captura uma terceira imagem digital da dita terceira luz após a dita terceira luz ter passado através da dita lente oftálmica e da dita óptica de formação; sendo que a dita terceira imagem digital tem terceiros dados de intensidade de pixel que correspondem aos efeitos de branqueamento do dito fotoiniciador:

    sendo que o dito programa da dita unidade de processamento central isola os ditos terceiros dados de intensidade de pixel dos ditos primeiros dados de intensidade de pixel para gerar o perfil de espessura da dita lente oftálmica.
23. 23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por compreender ainda:

    uma primeira esfera integradora contendo a dita primeira fonte de iluminação;

    uma segunda esfera integradora contendo a dita segunda fonte de iluminação, sendo a dita segunda esfera integradora espaçaPetição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 85/269

    9/9 da da dita primeira esfera integradora; uma terceira esfera integradora contendo a dita terceira fonte de iluminação, sendo a dita terceira esfera integradora espaçada das ditas primeira e segunda esferas integradoras;

    uma esfera integradora de óptica de formação contendo a dita óptica de formação e a dita lente oftálmica, sendo a dita esfera integradora de óptica de formação espaçada das ditas primeira, segunda e terceira esferas integradoras.

    Petição 870170044769, de 28/06/2017, pág. 86/269

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