BR112018006370B1 - Óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de segurança, método implantado por computador para projetar um protetor de peça única, método para fabricar um protetor de peça única e meio de armazenamento legível por computador - Google Patents

Abstract

ÓCULOS COM PROTETOR DE PEÇA ÚNICA E MÉTODO PARA PROJETAR O DITO PROTETOR. A invenção refere-se a óculos de lente unitária não corretiva e capacetes de segurança que compreende protetor de peça única, assim como método para projetar e fabricar tal protetor de peça única. O método de acordo com a invenção para projetar protetor de peça única (300) para óculos de lente unitária não corretiva ou capacetes de segurança em que o dito protetor (300) tem superfície frontal (302) e superfície posterior (304), sendo que o método é implantado por computador e compreende as seguintes etapas: fornecer geometria de superfície frontal do dito protetor (300); fornecer relação local predeterminada da dita geometria de superfície frontal em relação a centro de rotação predeterminado de pelo menos dentre dos olhos de usuário; calcular porção predeterminada (307a, 307b) de geometria de superfície posterior do dito protetor (300) atribuída ao dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário através do estabelecimento de potência negativa não zero e da minimização de prisma conforme utilizado por pluralidade de linhas de visão de usuário que cruzam a dita superfície posterior (304) dentro da dita porção predeterminada (307a, 307b) e a dita superfície frontal (302) devido a rotações oculares do dito pelo (...).

Description

[001] A invenção refere-se a óculos de lente unitária não corretiva e capacetes de segurança que compreendem um protetor de peça única assim como um método para projetar e fabricar tal protetor de peça única.

[002] Um "protetor" para artigos para correção e proteção ocular de lente unitária ou capacetes consiste em uma única lente. Em geral, tal "protetor" é formado a partir de um transparente material como uma peça única, isto é, o mesmo é um protetor de peça única.

[003] Tipicamente, tais protetores de peça única são projetados para se curvar ao redor do olho para o lado da cabeça ("envolver") e/ou se inclinar para dentro em direção à maçã do rosto (inclinação pantostópica).

[004] A explicação desta invenção será facilitada definindo-se algumas terminologias usadas a seguir.

[005] Uma superfície esférica é uma parte da superfície interior ou exterior de uma esfera. Uma superfície cilíndrica é uma parte da superfície interior ou exterior de um cilindro. Uma superfície toroidal é uma superfície que tem meridianos principais mutuamente perpendiculares de curvatura desigual, cujo corte transversal em ambos os meridianos principais é nominalmente circular. Uma superfície asférica é uma parte de uma superfície de revolução que tem curvatura continuamente variável do vértice até a periferia. Uma superfície atoroidal é uma superfície que tem meridianos principais mutuamente perpendiculares de curvatura desigual, cujo corte transversal em pelo menos um meridiano principal não é circular. Os meridianos principais de uma superfície são aqueles meridianos de uma superfície que mostram as curvaturas máxima e mínima na medição. Uma superfície progressiva é uma superfície, a qual é não giratoriamente simétrica, com uma alteração contínua de curvatura por parte ou toda a superfície, destinada, em geral, a fornecer capacidade de adição ou degressividade crescente.

[006] Uma superfície de forma livre se distingue das superficies esférica, cilíndrica, toroidal, asférica e atoroidal acima. Uma superfície de forma livre é uma superfície sem simetria por uma área. As superfícies progressivas, conforme definido acima que têm, além disso, em particular, nenhuma simetria de espelho, podem ser superfícies de forma livre. Os sistemas de modelagem mais computadorizados atuais usam matemática B-spline racional não uniforme (NURBS) para descrever as formas de superfície; entretanto, existem outros métodos, tais como splines bicúbicos ou superfícies de Gorden ou superfícies de Coons.

[007] Uma lente plana é uma lente com potência dióptrica nominalmente zero. Uma lente esférica é uma lente com duas superfícies esféricas. Uma lente cilíndrica é uma lente com pelo menos uma superfície cilíndrica. Uma lente tórica é uma lente com pelo menos uma superfície toroidal. Uma lente asférica é uma lente com pelo menos uma superfície asférica. Uma lente atórica é uma lente com pelo menos uma superfície atoroidal.

[008] Uma lente oftamológica é uma lente destinada a ser usada para propósitos de medição, correção e/ou proteção do olho ou para alterar sua aparência. Uma lente de óculos é uma lente oftamológica usada na frente, mas não em contato como globo ocular. Uma lente corretiva é uma lente de óculos com potência dióptrica. Uma lente não corretiva é uma lente de óculos com nenhuma potência dióptrica ou potência dióptrica tão baixa que a mesma é nominalmente não usada para propósitos corretivos.

[009] A superfície frontal de uma lente de óculos é aquela superfície da lente de óculos destinada a ser encaixada longe do olho. Consequentemente, a superfície posterior de uma lente de óculos é aquela superfície da lente de óculos destinada a ser encaixada mais próxima ao olho.

[0010] Potência focal é um termo geral que compreende as potências de vértice esférica e astigmática de uma lente de óculos. A potência de vértice posterior é o recíproco do compreende focal de vértice paraxial posterior medido em metros. A potência esférica é um valor da potência de vértice posterior de uma lente de potência esférica ou a potência de vértice em um dentre os dois meridianos principais de uma lente de potência astigmática, dependendo do meridiano principal escolhido para referência.

[0011] O desvio prismático é a alteração na direção imposta em um raio de luz como um resultado de refração. O efeito prismático é o nome coletivo para o desvio prismático e a definição de base (isto é, a posição de definição para a base prismática). A potência prismática é o valor prismático do efeito prismático no ponto de referência de projeto.

[0012] A potência dióptrica é um termo geral que compreende a potência focal e a potência prismática de uma lente de óculos.

[0013] O eixo geométrico óptico é uma linha reta, perpendicular a ambas as superfícies ópticas de uma lente de óculos, ao longo da qual a luz pode passar sem desvio. O vértice é o ponto de interseção do eixo geométrico óptico com uma superfície de uma lente. Portanto, o vértice posterior é o ponto de interseção do eixo geométrico óptico com a superfície posterior de uma lente.

[0014] A linha de visão é a linha que une o centro da fóvea ao centro da pupila de saída do olho e sua continuação a partir do centro da pupila de entrada adiante para o espaço de objeto.

[0015] A linha de visão normal é uma linha fixa que se projeta adiante a partir do olho ao longo da linha que se estende à frente do olho na posição primária com a cabeça olhando à frente. A linha de visão não é normalmente entendida para variar em um dado indivíduo. Entretanto, a linha de visão normal pode variar (tanto horizontal quanto verticalmente) entre indivíduos, devido a variações de morfologias de cabeça e face (tal como a distância entre os olhos e o local do násio e das orelhas) que determinam uma orientação conforme utilizado de artigos para correção e proteção ocular. Além disso, a linha de visão normal pode variar verticalmente entre o olho direito e esquerdo de um dado indivíduo, devido a assimetria facial. A linha de visão "normal" é, portanto, normalmente determinada em uma forma de cabeça padronizada, tal como a forma de cabeça de Alderson ou a forma de cabeça de canadense mais atual e precisa, em que uma posição estatisticamente média de uma linha de visão foi determinada.

[0016] Um ponto visual é um ponto de interseção da linha de visão com a superfície posterior de uma lente. O ponto visual de distância é a posição presumida do ponto visual em uma lente, o qual é usado para visão de distância sob dadas condições. Presume-se normalmente que isso é a interseção da linha de visão com a lente, em que os olhos estão na posição primária com a cabeça ereta.

[0017] A distância de vértice posterior é a distância entre a superfície posterior da lente e o ápice da córnea, medida com a linha de visão perpendicular ao plano da frente de óculos.

[0018] A direção de fixação principal é a direção mais comum da linha de visão em relação à posição primária.

[0019] A posição primária é a posição do olho de um ser humano em relação à cabeça, olhando à frente a um objeto no nível do olho. A distância pupilar monocular é a distância entre o centro da pupila e a linha média da ponte do nariz ou a armação dos óculos quando o olho está na posição primária.

[0020] O ângulo pantoscópico "conforme utilizado" é o ângulo no plano vertical entre o normal à superfície frontal da lente de óculos em seu centro embalado e a linha de visão do olho na posição primária.

[0021] O invólucro lateral é a curvatura ou torção de uma lente de óculos ao redor do olho para o lado da cabeça. O ângulo de invólucro, conforme mostrado como ângulo de forma de face ou ângulo panorâmico é o ângulo entre o plano da frente de óculos e o plano do formato de lente direita ou do formato de lente esquerda. O ângulo de forma de face direito ou esquerdo é considerado como positivo se o lado temporal do plano de lente direito ou esquerdo estiver mais próximo à cabeça do que o plano da frente de óculos.

[0022] Uma direção "nasal" é geralmente em direção ao nariz e uma direção "temporal" é geralmente em direção à têmpora. Uma direção "superior" é geralmente para cima e uma direção "inferior" é geralmente para baixo.

[0023] Uma lente produz um deslocamento linear, ou encurtamento de área, de uma imagem se a imagem for visualizada ao longo de uma direção de olhar que não está ao longo do eixo geométrico óptico da lente nem ao longo do normal para a superfície da lente.

[0024] O desvio prismático pode ser induzido do mesmo modo se a direção de olhar não for paralela ao eixo geométrico óptico, independen-temente de onde na lente a direção de olhar cruza a superfície. Quando a direção de olhar não é coincidente com o eixo geométrico óptico de uma lente, a lente produzirá, tipicamente, um desvio total, que é uma combinação de encurtamento de área e desvio prismático.

[0025] Convencionalmente, a quantidade do desvio prismático é medida em diópteros de prisma (PD ou D).

[0026] Um dióptero de prisma é a unidade de desvio prismático, igual a 100 tan δ, em que δ é o ângulo de desvio, em graus (°). O dióptero de prisma é um desvio medido em centímetros em uma distância medida em metros. Os diópteros de prisma também podem, portanto, ser expressos em centímetros por metro (cm/m). A descentralização pode ser horizontal, vertical ou oblíqua, mas é geralmente avaliada em termos de desvios horizontal e vertical. Uma descentralização horizontal de uma lente não plana em relação a um olho produz geralmente um desvio prismático horizontal. Uma descentralização nasal de uma lente de potência positiva produz um desvio prismático que é denominado como prisma em "base". De modo semelhante, uma descentralização temporal de uma lente de potência positiva produz um desvio prismático denominado como prisma "fora de base". As descentralizações nasal e temporal de lentes de potência negativa produzem prisma fora de base e em base, respectivamente.

[0027] Para compensar o prisma horizontal em artigos para correção e proteção ocular, os olhos precisam girar horizontalmente por ângulos aproximadamente iguais aos desvios prismáticos. Se os desvios prismáticos para ambos olhos tiverem a mesma magnitude e a mesma direção, a linha de visão normal é desviada, mas os olhos se movem em um alinhamento chamado "emparelhado". Se os desvios prismáticos tiverem magnitude ou direção diferente, um movimento relativo de um olho ou de olhos em direção (convergência) ou para longe uns dos outros (divergência) é exigido para evitar diplopia (visão dupla). As diferenças de desvio prismático dão origem, dessa forma, a uma demanda disjuntiva ou de vergência que é quantificada como o desvio prismático líquido obtido combinando-se os desvios prismáticos individuais. A demanda de vergência pode exigir uma convergência ou uma divergência dos olhos, mas é denominada como uma demanda de vergência em qualquer caso. Usuários ficam mais confortáveis se as demandas emparelhadas e de vergência forem mantidas pequenas a fim de permitir percepção espacial precisa e temporização de antecipação e para evitar fadiga ocular.

[0028] A vergência que resulta de desvios prismáticos para ambos os olhos depende tanto da magnitude quanto da direção dos desvios prismáticos.

[0029] Se a quantidade de prisma induzido para cada olho for a mesma, os olhos ser moverão em conjunto em uma rotação "emparelhada". Se a quantidade de prisma para cada olho não for igual, então, uma demanda de vergência adicional é imposta nos olhos, em que deve haver movimento relativo de um ou ambos os olhos em direção (convergência) ou para longe (divergência) uns dos outros. Tal vergência é normalmente incompleta, o que pode resultar em diplopia ou percepção ruim. Mesmo se a vergência for completa, a mesma induz estresse oculomotor que é desconfortável para o usuário.

[0030] Os efeitos de prisma verticais são geralmente divididos em prisma de base superior e prisma de base inferior. Os mesmos problemas discutidos em relação a prisma fora de base e em base se aplicam a prisma vertical. Diferenças em prisma vertical não são bem toleradas, mas o prisma do tipo "emparelhado", o mesmo para ambos os olhos, são bem tolerados.

[0031] A quantidade de prisma horizontal pode variar através da lente e desequilíbrio pode se tornar mais de um problema periféricamente, em que um olho está olhando através de uma porção nasal de uma lente enquanto o outro olho está olhando através de uma porção temporal da lente. A quantidade de prisma vertical também pode variar através da lente de uma forma semelhante quando o olho está olhando através de uma porção superior ou inferior da lente. Essa variação pode criar imprecisões na percepção visual através do campo de visão que são difíceis de compensar e é problemática em atividades recreativas ou de esporte que exigem entrada visual precisa.

[0032] Existe uma pluralidade de patentes, pedidos de patente e outros documentos que lidam com o formato e a disposição de protetores de peça única na frente dos olhos do usuário, em que a respectiva influência em aspectos estéticos, assim como as respectivas propriedades ópticas resultantes, impactam a impressão visual do usuário. Alguns desses documentos são apresentados aqui a seguir.

[0033] O documento n° US 4.859.048 descreve uma lente cilíndrica para uso in um par de óculos de sol que compreende um painel unitário de transparente material curvado ao redor de um eixo geométrico e que tem um raio substancialmente constante de forma que a lente define uma porção da parede de um cilindro. A lente cobre ambos os olhos do usuário e protege eficazmente os olhos da periferia assim como direciona luz brilhante. A lente pode ter uma espessura uniforme completamente ou pode se afunilar de uma espessura maior em uma região centralizada ao redor do ponto médio, geralmente acima do nariz de um usuário, para uma espessura menor próxima às extremidades periféricas da lente. A lente unitária tem uma borda superior e uma borda inferior, em que dito a borda inferior tem uma abertura de peça nasal formada na mesma para montar a dita lente no nariz de um usuário.

[0034] O documento n° US 5.774.201 descreve uma lente para artigos para correção e proteção ocular de lente unitária. A lente tem uma superfície convexa exterior e uma superfície côncava interior, e uma espessura entre as mesmas. Pelo menos uma dentre a dita superfície convexa exterior e a dita superfície côncava interior tem uma configuração de corte transversal precisa que se conforma substancialmente para uma elipse que tem uma excentricidade. A lente pode ter qualquer uma dentre uma variedade de configurações nos planos verticais, independente do formato elíptico horizontal. Adicionalmente, a lente pode ter uma espessura uniforme ou uma espessura afunilante a partir de uma porção mediana relativamente mais espessa para porções laterais mais delgadas. A lente tem uma borda superior e uma borda inferior e a borda inferior tem uma abertura de peça nasal formada na mesma para montar a lente no nariz de um usuário. Tais lentes não cumprem com exigências estéticas contemporâneas.

[0035] Portanto, atualmente, as superfícies de protetores convencionais são tipicamente esféricas ou toroidais, isto é, têm cortes transversais horizontal e vertical circulares no centro. Tal protetor precisa ser "afunilado" se o mesmo tiver zero potência óptica. Um protetor de peça única como esse com zero potência óptica, isto é, uma lente plana toroidal, tem automaticamente zero desequilíbrio de prisma entre os dois olhos. As propriedades ópticas de tais protetores não cumprem com as presentes exigências em uma disposição específica na frente dos olhos do usuário. Em particular, se tais lentes forem envolvidas e orientadas com inclinação, a percepção do usuário é distorcida.

[0036] O documento n° US 6.010.217 descreve um protetor opticamente corrigido para óculos de lente unitária ou capacetes de segurança. A geometria de lente (protetor) preferencial pode ser esférica ou toroidal. Em particular, pelo menos a superfície frontal do protetor se conforma a uma porção da superfície de uma esfera ou a uma porção da superfície de um toroide. O protetor tem uma superfície frontal que se conforma em um plano vertical a uma porção de um primeiro círculo que tem um primeiro centro e o protetor tem uma superfície traseira que se conforma no plano vertical a uma porção de um segundo círculo que tem um segundo centro. O primeiro e o segundo centros são não coincidentes e estão em um eixo geométrico óptico que se estende através do protetor. A lente é orientada na cabeça do usuário por meio de uma armação ou um capacete que fornece tanto invólucro quanto inclinação pantostópica, mas mantém a lente em uma posição de forma que o eixo geométrico óptico seja mantido substancialmente em paralelo à linha de visão normal do usuário. Constatou-se que a relação paralela entre a linha central óptica e a linha de visão normal são parcialmente bem-sucedidas na minimização de distorção óptica causada pelo invólucro e por inclinação pantostópica, mas essas lentes ainda tiveram desempenho periférico indesejado, com efeitos prismáticos que produzem demandas emparelhadas e de vergência.

[0037] O documento delineia que, em vez de superfícies frontal e posterior esféricas ou toroidais, outras geometrias de lente, tais como elíptica ou asférica, também podem ser utilizadas. Entretanto, uma descrição detalhada de tais geometrias de lente está faltando no dito documento.

[0038] Os documentos n° US 6.129.435 e WO 99/52480 A1 respectivamente descrevem artigos para correção e proteção ocular protetores não corretivos com invólucro lateral e inclinação pantostópica que compreendem lentes que têm um eixo geométrico óptico que é desviado para longe da linha de visão, em uma direção geralmente oposta à inclinação para dentro do invólucro lateral (inclinação horizontal) e/ou o declive de inclinação pantostópica (inclinação vertical), para desviar o prisma de inclinação induzida (horizontal e vertical) (consultar, em particular, as Figuras 11 e 12 e a explicação dada nas mesmas). Em particular, o eixo geométrico óptico é angularmente desviado em um ângulo suficiente para longe em paralelo com a linha de visão para minimizar a distorção prismática, tanto ao longo de uma linha de visão quanto perifericamente no campo de visão.

[0039] De acordo com o ensinamento do dito documento, uma potência baixa pode ser introduzida nas lentes para diminuir seu afunilamento, desviar adicionalmente o prisma e astigmatismo induzido por inclinação (particularmente em campos periféricos da vista), diminuir o peso, fornecer estabilidade física menor e permitir transmissão de luz mais uniforme do que lentes planas. O documento delineia que o prisma por inclinação pode ser reduzido por mio de um ou mais de uma combinação de parâmetros, tal como aumentando o ângulo de desvio entre a linha de visão e o eixo geométrico óptico, aumentando a potência negativa da lente ou reduzindo a curvatura de base da lente. De acordo com os documentos n° US 6.129.435 e WO 99/52480 A1, respectivamente, as lentes que têm tais parâmetros podem ser esféricas, cilíndricas, toroidais, elípticas ou outas configurações não adicionalmente especificadas.

[0040] O documento n° US 6.454.408 B1 descreve um elemento de lente óptica que é, por exemplo, adaptado para se montar em uma armação do tipo de protetor que inclui a primeira e a segunda superfícies de curvatura complementar. Pelo menos uma superfície exibe um desvio em curvatura de uma superfície óptica padrão de formato esférico ou tórico ao longo do meridiano horizontal que induz distorções ópticas, tais como astigmatismo, maiores que 1,0 D. A primeira e a segunda superfícies em combinação definem uma zona óptica que exibe potência de vazão média ao longo de pelo menos um meridiano que é constante dentro de ± 0,25 D. Este documento descreve que as curvaturas da primeira e da segunda superfícies podem ser funções suavemente variantes que permitem que as superfícies do elemento de lente óptica se desviem substancialmente de, por exemplo, uma seção cônica convencional enquanto fornece entre as mesmas potência de vazão média constante dentro de ± 0,25 D através da lente. Isto é, as superfícies do elemento de lente óptica são descritas como sendo assimétricas.

[0041] O documento n° US 6.364.481 B1 descreve, em particular,lentes planas para uso em óculos do tipo de invólucro ou protetor. As lentes podem incluir uma superfície esférica, asférica, tórica ou atórica ou qualquer combinação das mesmas ou qualquer outra forma complexa e podem exibir uma correção astigmática. As lentes compreendem uma zona temporal periférica que inclui uma correção prismática para aperfeiçoar o campo geral de visão do usuário. A superfície frontal e/ou superfície posterior das lentes ópticas podem incluir adicionalmente uma correção de superfície para compensar pelo menos parcialmente erros prismáticos na linha de visão primária (a zona de visão 'à frente'). A correção de superfície pode ser uma correção prismática, em particular uma correção em base ou de base nasal, aplicada à superfície frontal e/ou posterior.

[0042] Duas abordagens adicionais de artigos para correção e proteção ocular unitários para aperfeiçoar desempenho visual para o usuário conhecido a partir da técnica anterior são descritas a seguir com referência às Figuras 1 e 2. A Figura 1a) mostra uma vista em perspectiva de um primeiro exemplo de óculos de lente unitária não corretiva 100 com um protetor de peça única 102 e uma armação 104 que suporta o dito protetor 102. A Figura 1b) mostra um corte transversal horizontal do protetor 102 em um plano acima da abertura de peça nasal 106. A Figura 2a) mostra uma vista em perspectiva de um segundo exemplo de óculos de lente unitária não corretiva 200 com um protetor de peça única 202 e uma armação 204 que suporta o dito protetor 202. A Figura 2b) mostra um corte transversal horizontal do protetor 202 em um plano acima da abertura de peça nasal 206.

[0043] Se um protetor esférico ou toroidal tiver um único eixo geométrico óptico e zero potência de vértice posterior, o mesmo também terá zero prisma conforme utilizado quando se olhar paralelo ao eixo geométrico óptico. Entretanto, esse critério de zero prisma não é cumprido em todos os locais para o olho que gira em qualquer distância de pupila específica. Se o protetor tiver dois eixos geométricos ópticos separados, um para cada olho, então, invólucro e curvatura podem ser desacoplados. Entretanto, no dito caso, as duas metades do protetor não se encontrarão suavemente no centro. As Figuras 1 e 2 mostram óculos de lente 100, 200 que têm tais protetores 102, 202 que consistem em duas metades, em que cada uma tem seu próprio eixo geométrico óptico. As metades de protetor 102a, 102b e 202a, 202b, respectivamente, pelas quais os protetores 102 e 202 são compostos, são, cada uma, esféricas ou toroidais e têm, cada uma, um eixo geométrico óptico separado que é paralelo à linha de visão. Cada uma dessas metades de protetor 102a, 102b e 202a, 202b são afuniladas em direção às têmporas. O protetor 202 de acordo com o segundo exemplo compreende um recurso não opticamente corrigido amplo 208 acima da peça de nariz 206 em vez de simplesmente "unir" as duas metades de protetor 102a, 102b uma contra a outra. As metades de protetor individuais 202a, 202b nesses óculos de proteção 200 também são esféricas ou toroidais.

[0044] Devido a motivos cosméticos, os óculos de lente unitária não corretiva 100, 200 mostrados nas Figuras 1 e 2 podem não ser usados para todos os propósitos. Portanto, soluções alternativas são exigidas a fim de cumprir com as necessidades tanto estéticas quanto ópticas.

[0045] Becken et al: "Brillenglaser im Sport: Optimierung der Abbildungseigenschaften unter physiologischen Aspekten", Zeitschrift für medizinische Physik, Urban und Fischer, Jena, Deutschland, vol. 17, no. 1, de 3 de Maio de 20017 nas páginas 56-66 descreve procedimentos individualizados de otimização matemática para lentes esportivas.

[0046] O documento n° US 2006/0098161 A1 descreve uma lente ou um protetor unitário. O protetor tem porções de lente esquerda e direita, respectivamente, em que cada uma tem um centro visual posicionado na linha de visão dos olhos esquerdo e direito do usuário na condição conforme utilizado. Em relação a isso, cada uma dentre as porções de lente é individualmente construída. Cada porção de lente tem um centro visual, uma área central e uma área periférica, e os lados tanto convexo quanto côncavo da lente são consequentemente projetados. A superfície côncava interior de cada porção pode ser definida como uma superfície de NURBS asférica. O documento descreve, para aperfeiçoar a visão periférica no caso de lentes esféricas, lentes cilíndricas e tóricas, e como uma extensão da invenção pode ser aplicado a qualquer formato (forma livre).

[0047] Este documento também descreve um método para fabricar um bloco bruto de lente óptica não corretiva adaptado para se montar em artigos para correção e proteção ocular após esmaltamento apropriado, em que o dito método compreende as etapas de:projetar uma superfície convexa exterior do bloco bruto de lente; projetar uma superfície côncava interior do bloco bruto de lente; definir um eixo geométrico de referência em relação à superfície convexa exterior; definir um eixo geométrico visual em relação ao dito eixo geométrico de referência; definir uma área visual que circunda o eixo geométrico visual, em que o dito eixo geométrico visual mostra o local em que a área visual é destinada na posição conforme utilizado; e modificar a superfície côncava interior de forma a aperfeiçoar a qualidade óptica da lente em que a dita superfície côncava interior modificada tem curvaturas horizontal e vertical contínuas em meridianos tanto horizontal quanto vertical, mas de dimensão variante. O método não modificará o formato tórico geral da lente, mas, em vez disso, apenas uma ou ambas as superfícies, de forma que o formato de Gullstrand geral não seja alterado.

[0048] Independentemente de a lente ou de o protetor unitário descrito neste documento terem provado seu valor, existe uma necessidade de aperfeiçoamento adicional.

[0049] O problema da presente invenção é, portanto, fornecer óculos de lente unitária não corretiva e um capacete de segurança que compreende um protetor de peça única e uma armação (por exemplo, com braços de têmpora) em que o dito protetor de peça única é montado ou um protetor "em armação" de peça única com braços de têmpora, o protetor de peça única ou o protetor "em armação" de peça única cumprem com as necessidades tanto estéticas quanto ópticas do usuário. Em relação ao dito, existe o problema da presente invenção para fornecer um método para projetar e um método para fabricar tal protetor de peça única ou tal protetor "em armação" de peça única.

[0050] Esses problemas são resolvidos pelos óculos de lente unitária não corretiva e por um capacete de segurança que têm os recursos da reivindicação 1 e por um método que tem os recursos das reivindicações 18 e 19, respectivamente.

[0051] Modalidades vantajosas e aprimoramentos adicionais são a matéria das reivindicações dependentes.

[0052] De acordo com a invenção, os óculos de lente unitária não corretiva ou o capacete de segurança compreendem um protetor de peça única, conforme definido acima, e uma armação na qual o dito protetor de peça única é montado. Alternativamente, os ditos óculos de lente unitária não corretiva ou o dito capacete de segurança compreendem um protetor "em armação" de peça única. A diferença entre um protetor de peça única e um protetor "em armação" de peça única consiste em o protetor de peça única ser montado em uma armação que porta os braços de têmpora enquanto o protetor "em armação" de peça única é uma armação e um protetor em uma peça única.

[0053] O protetor de peça única ou o protetor "em armação" de peça única tem uma superfície frontal e uma superfície posterior. A dita superfície frontal tem uma geometria de superfície frontal e a dita superfície posterior tem uma geometria de superfície posterior.

[0054] Preferencialmente, o dito protetor de peça única tem uma superfície frontal que é curvada na direção horizontal entre o ponto em que a linha de visão à frente "normal" do olho esquerdo cruza a superfície frontal e o ponto em que a linha de visão à frente "normal" do olho direito cruza a superfície frontal sem que tenha qualquer dobra ou alteração de direção de curvatura. Preferencialmente, entre esses dois pontos de interseção da superfície frontal pelo menos a superfície frontal tem um formato toroidal, elipsoidal ou conicoide (elipse, hipérbole, parábola etc.) unitário.

[0055] Independentemente da possibilidade de os recursos prefe renciais delineados no parágrafo precedente serem atendidos, o protetor de peça única pode ter uma curvatura média da superfície frontal a ser 6,5 D ou mais no ponto em que a linha de visão à frente "normal" cruza aquela superfície frontal. O mesmo pode ter uma espessura de pelo menos 1,95 mm, preferencialmente mais de 2,05 mm, mais preferencialmente, mais de 2,15 mm, ainda mais preferencialmente, mais de 2,25 mm, medidas normais para a superfície frontal naquele ponto.

[0056] A armação (em que o dito protetor de peça única é montado ou que forma uma parte integral do dito protetor "em armação" de peça única) é construída para dispor o dito protetor de peça única em uma relação local predeterminada em relação à cabeça e aos olhos do usuário. Presume-se que a dita cabeça de usuário é uma dentre uma pluralidade de modelos de cabeça padronizados do grupo que consiste em um modelo de cabeça que tem a forma de cabeça de Alderson, um modelo de cabeça que tem a forma de cabeça de acordo com o documento n° EN 168, um modelo de cabeça que tem a forma de cabeça de acordo com o documento n° ISO 12311:2013, um modelo de cabeça que tem a forma de cabeça de acordo com o documento n° ISO 12312-1 e um modelo de cabeça que tem a forma de cabeça canadense. Tais modelos de cabeça padronizados são geralmente usados para definir propriedades ópticas de consumidores médios. Os mesmos podem ser comparados com tamanhos padronizados de vestuários que são mais ou menos adequados para grupos diferentes da população humana.

[0057] Em particular, as formas de cabeça fictícias de Alderson foram desenvolvidas a partir de cabeças fictícias de Alderson Research Laboratories' VIP. Os bonecos VIP foram desenvolvidos para teste de acidente automotivo para cumprir com exigências de NHTSA de 1966 a 1972. As modificações à cabeça e às orelhas foram feitas para aprimorar a capacidade de formas de cabeça para manter os óculos no lugar. As formas de cabeça foram modeladas a partir de indivíduos humanos cuja altura e cujo peso colocam os mesmos em determinados grupos percentuais. Esses percentuais foram desenvolvidos a partir de pesquisas antropométricas durante e após a Segunda Guerra Mundial. Dados que suportam esses grupos percentuais aparecem em: The Human Body In Equipment Design, por Damon, Albert; Stoudt, Howard W.; McFarland, Ross Armstrong. Harvard University Press, Cambridge MA 1971. Revisado em 1976 ISBN 0674414500.

[0058] Cada um dos ditos modelos de cabeça padronizados e,portanto, também a forma de cabeça concreta que foi selecionada para projetar e fabricar os respectivos óculos ou o capacete reivindicados e descritos acima, tem olhos esquerdo e direito que estão localizados em posições padronizadas, fornecendo, desse modo, respectivos centros de rotação teóricos padronizados dos ditos olhos esquerdo e direito, respectivas distâncias de pupila monocular teóricas padronizadas e respectivas linhas de visão "normais" padronizadas para cada olho. Presumindo a seguir que os respectivos óculos ou capacete são mantidos no lugar pela dita armação na dita forma de cabeça padronizada concreta, existe uma única relação predeterminada entre o dito protetor de peça única e os olhos da dita forma de cabeça. Isso significa que o dito protetor de peça única é orientado e distanciado dos ditos olhos esquerdo e direito da forma de cabeça de uma forma predeterminada, isto é, na relação local predeterminada para a qual o mesmo foi projetado e fabricado anteriormente.

[0059] No caso de o dito protetor de peça única ser disposto na dita relação local predeterminada em relação à dita cabeça e aos ditos olhos de usuário, o dito protetor de peça única estabelece potência negativa não zero e prisma conforme utilizado menores que 0,15 dióptero de prisma dentro de uma ou duas porções específicas do protetor de peça única para o dito usuário quando o mesmo gira seus olhos. Essa porção (atribuída a um olho) está ou essas duas porções (cada uma sendo atribuída a outro olho do dito usuário) estão localizadas na superfície posterior do protetor e cada porção é definida por uma determinada área que circunda uma interseção de linha de visão "normal" padronizada de usuário de um dentre os ditos olhos de usuário com a dita superfície posterior, a saber o respectivo ponto visual de distância, conforme definido na parte introdutória do relatório descritivo. O dito critério de potência negativa não zero é uma potência de menos de 0.12 D. De acordo com a presente invenção a dita porção ou ditas porções descritas acima é/são de tamanho(s) maior(es) que 0.1 cm2.

[0060] Portanto, a potência negativa não zero e menor que o critério de 0,15 dióptero de prisma se aplica a todas as linhas de visão de usuário que cruzam a dita superfície posterior dentro da dita porção devido a rotações oculares do dito um dentre os ditos olhos de usuário ao redor do dito respectivo centro de rotação teórico padronizado do dito um dentre os ditos olhos de usuário.

[0061] A dita porção ou, como pode ser o caso, pode ser as duas porções localmente separadas e que não se cruzam da dita superfície posterior além de serem definidas por uma respectiva geometria de superfície, a qual, de acordo com a invenção, é uma geometria de superfície de forma livre.

[0062] A superfície frontal do dito protetor (como pode ser o caso, "em armação") pode ter qualquer formato e geometria. Em particular, preferencialmente, a dita superfície frontal tem uma geometria de superfície toroidal (unitária), uma geometria de superfície atoroidal, uma geometria de superfície asférica ou uma geometria de superfície elipsoidal, conforme definido acima. Em uma modalidade preferencial, a dita superfície frontal tem uma geometria de "forma livre". Se a superfície frontal tiver uma geometria de "forma livre", o ajuste de acordo tanto com exigências estéticas quanto com exigências ópticas é possível.

[0063] O protetor pode compreender uma abertura de nariz semelhante às aberturas de nariz 106, 206 mostradas nas Figuras 1a) e 2a). O mesmo também pode compreender almofadas de nariz fixadas no mesmo.

[0064] O protetor pode ser produzido a partir de qualquer tipo de transparente material. O mesmo pode ser produzido a partir de compostos orgânicos, tais como policarbonato ou polialildiglicol- carbonato. Os materiais podem compreender corantes ou camadas funcionais, tais como folhas polarizantes, etc.

[0065] O protetor pode ser coberto por uma ou uma pluralidade de camadas funcionais, tais como camadas resistentes a arranhão, revestimentos antirreflexivos, revestimento de coloração, revestimento polarizantes, revestimentos fototrópicos, etc.

[0066] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, a dita porção ou as ditas porções descritas acima é/são maior (ou maiores) que 0,1 cm2 em tamanho. Preferencialmente, cada porção é maior que 0,25 cm2, mais preferencialmente, maior que 0,5 cm2, ainda mais preferencialmente, maior que 0,75 cm2. Quanto maior o tamanho, menos o respectivo usuário de tais óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de segurança se sentirá desconfortável.

[0067] Cada uma das ditas porções predeterminadas pode ser cercada por qualquer outra porção predeterminada em que o dito critério de dióptero de prisma menor que 0,15 não é mais cumprido. Contudo, na dita outra porção predeterminada, o dito critério de potência negativa não zero com uma potência menor que 0,25 D, preferencialmente menor que 0,12 D, mais preferencialmente, menor que 0,09 D e, ainda mais preferencialmente, menor que 0,05 D, ainda pode ser atendido. É preferencial que a dita outra porção predeterminada tenha tamanho maior que 3 cm2. Mais preferencialmente, a dita outra porção predeterminada tem tamanho maior que 4 cm2. Ainda mais preferencialmente, a dita outra porção predeterminada tem tamanho maior que 5 cm2.

[0068] Os óculos de lente unitária não corretiva ou o capacete de segurança de acordo com a invenção podem ser equipados com um protetor, em que a porção/as porções, conforme definido acima, podem estabelecer uma potência negativa não zero menor que 0,25 D, preferencialmente menor que 0,12 D, mais preferencialmente, menor que 0,09 D e, ainda mais preferencialmente, menor que 0,05 D.

[0069] A potência negativa não zero (isto é, potência média não zero (com astigmatismo zero)) que é estabelecida na porção/nas porções, conforme definido acima, pode exceder um valor de 0,01 D, preferencialmente, de 0,03 D e, mais preferencialmente, de 0,04 D. O inventor constatou que um valor de potência negativa não zero na faixa entre 0,02 D e 0,09 D é mais confortável para a maioria dos usuários.

[0070] Conforme já explicado na parte introdutória do relatório descritivo, o prisma, conforme utilizado, deve ser minimizado a fim de minimizar a distorção e evitar desconforto para o usuário. Contudo, o cumprimento de necessidades estéticas está em contradição, em um determinado grau, com essa exigência. Portanto, pode ser aceitável, se o prisma, conforme utilizado, for menor que 0,10 dióptero de prisma, preferencialmente, menor que 0,08 dióptero de prisma, mais preferencialmente, menor que 0,06 dióptero de prisma e, ainda mais preferencialmente, menor que 0,05 dióptero de prisma.

[0071] Cada óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de segurança e, em particular, o protetor dos mesmos, de acordo com a invenção, é projetado e fabricado de forma que a potência negativa não zero e o critério de dióptero de prisma menor que 0,15 dentro da dita porção (ou porções) se apliquem para um único vértice posterior ao centro de distância de rotação, isto é, uma única distância entre o vértice posterior ao dito centro de rotação teórico padronizado do dito um dentre os ditos olhos de usuário, dentro da faixa entre 22 mm e 32 mm, preferencialmente, entre 24 mm e 30 mm, mais preferencialmente, entre 26 mm e 28 mm e, ainda mais preferencialmente, 27 mm. Em particular, preferencialmente, pode existir três tipos diferentes de protetores que são otimizados (isto é, cumprem o critério acima) para o vértice posterior ao centro de valores de distância de rotação de 24 mm, 27 mm ou 30 mm, respectivamente.

[0072] Cada óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de segurança e, em particular, o protetor dos mesmos, de acordo com a invenção, é projetado e fabricado de forma que a potência negativa não zero e o critério de dióptero de prisma menor que 0,15 dentro da dita porção (ou porções) se aplique para uma única distância de pupila monocular na faixa entre 28 mm e 36 mm, preferencialmente, entre 30 mm e 34 mm, mais preferencialmente, entre 31 mm e 33 mm e, ainda mais preferencialmente, 32 mm. Em particular, preferencialmente, pode existir três tipos diferentes de protetores que são otimizados (isto é, cumprem com o critério acima) para valores de distância de pupila monocular de 28 mm, 32 mm ou 36 mm, respectivamente.

[0073] Um método implantado por computador, de acordo com a invenção, para projetar um protetor de peça única para óculos de lente unitária não corretiva ou capacetes de segurança, em que o dito protetor tem uma superfície frontal e uma superfície posterior, compreende as seguintes etapas:

[0074] - fornecer uma geometria de superfície frontal do dito protetor

[0075] - fornecer uma relação local predeterminada da dita geometria de superfície frontal em relação a

[0076] um centro de rotação predeterminado de pelo menos um dentre um dos olhos de usuário

[0077] - calcular uma porção predeterminada de uma geometria de superfície posterior do dito protetor atribuída ao dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário através do estabelecimento de potência negativa não zero e minimizar o prisma, conforme utilizado, para uma pluralidade de linhas de visão de usuário que cruzam a dita superfície posterior dentro da dita porção predeterminada e da dita superfície frontal, devido a rotações oculares do dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário ao redor do dito centro de rotação predeterminado do dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário, em que a dita porção predeterminada da dita geometria de superfície posterior é uma geometria de superfície de forma livre.

[0078] O método completo pode ser instalado como uma simulação de computador com base em dados de geometria de superfície frontal e dados de posição de um centro de rotação predeterminado de pelo menos um dentre um dos olhos de usuário em relação à posição e à orientação da dita superfície frontal representada pelos ditos dados de geometria de superfície.

[0079] Pode ser presumido ou dado ao computador que conduz a dita simulação que a dita potência negativa não zero (isto é, potência média com astigmatismo zero) é menor que 0,25 D. Preferencialmente, a dita potência negativa não zero é presumida ou dada como sendo menor que 0,12 D, mais preferencialmente, menor que 0,09 D e, ainda mais preferencialmente, menor que 0,05 D. O desconforto esperado para o usuário que utiliza um protetor assim projetado na forma predeterminada é reduzido com o valor menor para a dita potência negativa não zero.

[0080] Pode ser presumido ou dado ao computador que conduz a dita simulação que a dita potência negativa não zero excede um valor de 0,01 D, preferencialmente, de 0,02 D e, mais preferencialmente, de 0,03 D. O desconforto esperado para o usuário que utiliza um protetor assim projetado na forma predeterminada é reduzido com o valor aumentado para a dita potência negativa não zero.

[0081] O método pode, além disso, ser caracterizado pelo fato de que o dito prisma de minimização compreende um prisma vertical de minimização, conforme utilizado, e/ou um prisma horizontal de minimização, conforme utilizado. Preferencialmente, tanto o prisma vertical, conforme utilizado, quanto o prisma horizontal, conforme utilizado, devem ser minimizados.

[0082] O método, de acordo com a invenção, pode, em particular, ser caracterizado pelo fato de que a dita pluralidade de linhas de visão de usuário que cruzam a dita superfície posterior dentro da dita porção predeterminada e da dita superfície frontal devido a rotações oculares do dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário ao redor do dito centro de rotação predeterminado do dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário para os quais a potência negativa não zero é estabelecida e o prisma é minimizado compreendem mais de 10 linhas de visão de usuário diferentes, preferencialmente, mais de 20 linhas de visão de usuário diferentes e, ainda mais preferencialmente, mais de 30 linhas de visão de usuário diferentes. As linhas de visão de usuário diferentes para o cálculo podem ser dispostas em uma "rede" angular equidistante regular centralizada no dito centro de rotação do respectivo olho. O mecanismo de cálculo pode ser um método de rastreamento de raio.

[0083] A dita porção predeterminada, em que as ditas propriedades ópticas devem ser alcançadas, podem ter tamanho maior que 0,10 cm2. Preferencialmente, tamanho maior que 0,25 cm2 e, ainda mais preferen-cialmente, tamanho maior que 0,50 cm2 podem ser usados para cálculo.

[0084] A dita porção predeterminada pode ter tamanho menor que 2,5 cm2, preferencialmente, tamanho menor que 2,0 cm2, mais preferencialmente, menor que 1,5 cm2 e, ainda mais preferencialmente, tamanho menor que 1,0 cm2.

[0085] A dita porção predeterminada pode ser cercada por outra porção predeterminada em que o dito critério de dióptero de prisma menor que 0,15 não é mais atendido. Contudo, na dita outra porção predeterminada, o dito critério de potência negativa não zero com uma potência menor que 0,25 D, preferencialmente menor que 0,12 D, mais preferencialmente, menor que 0,09 D e, ainda mais preferencialmente, menor que 0,05 D, ainda pode ser atendido. É preferencial que a dita outra porção predeterminada tenha tamanho maior que 3 cm2. Mais preferencialmente, a dita outra porção predeterminada tem tamanho maior que 4 cm2. Ainda mais preferencialmente, a dita outra porção predeterminada tem tamanho maior que 5 cm2.

[0086] Conforme já mencionado acima, a dita porção predeterminada atribuída ao dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário e a dita porção predeterminada atribuída ao outro dentre os ditos olhos de usuário preferencialmente não se cruzam uma com a outra.

[0087] O método, de acordo com a invenção, pode ser caracterizado pelo fato de que a dita etapa de cálculo compreende que prisma vertical zero, conforme utilizado, e prisma horizontal zero, conforme utilizado, é estabelecida para pelo menos uma linha de visão do usuário predeterminada. Preferencialmente, a dita pelo menos uma linha de visão predeterminada é pelo menos uma dentre a linha de visão à frente teórica, uma linha de visão à frente medida de um indivíduo, uma linha de visão funcional teórica e uma linha de visão funcional medida de um indivíduo. Isto é, ambas as linhas de visão teóricas que podem corresponder a um usuário médio (isto é, que são, por exemplo, relacionadas a um modelo de cabeça padronizado) ou linhas de visão individuais que são determinadas para um indivíduo específico podem ser usadas, fornecendo prisma vertical zero, conforme utilizado, e prisma horizontal zero, conforme utilizado, a um usuário.

[0088] A invenção também se refere a um método para fabricar um protetor de peça única para óculos de lente unitária não corretiva ou capacetes de segurança, em que o dito protetor tem uma superfície frontal e uma superfície posterior que compreendem as etapas de:

[0089] - projetar o dito protetor que usa um método de acordo com uma dentre as modalidades descritas acima e

[0090] - moldar o dito protetor como uma peça moldada única.

[0091] Em particular, o dito protetor pode ser um protetor "em armação" conforme descrito e definido acima.

[0092] De acordo com a invenção, o método pode ser armazenado como um programa de computador. Portanto, a invenção também cobre um programa de computador que compreende um código de programa para execução de todas as etapas do método, de acordo com uma das modalidades descritas acima em detalhes, se o programa de computador for carregado em um computador e/ou executado em um computador.

[0093] Em particular, uma mídia de armazenamento legível por computador pode ter um programa de computador armazenado na mesma, em que o dito programa de computador compreende um código de programa para execução de todas as etapas do método de acordo com uma das modalidades descritas acima, se o programa de computador for carregado em um computador e/ou executados em um computador.

[0094] A invenção é, a seguir, descrita com referência a uma pluralidade de desenhos. Os desenhos mostrados na:

[0095] Figura 1a) uma vista em perspectiva de um primeiro exemplo de óculos de lente unitária não corretiva com um protetor de peça única e uma armação que suporta o dito protetor de acordo com a técnica anterior;

[0096] Figura 1b) um corte transversal horizontal do protetor dos óculos de lente unitária não corretiva mostrado na Figura 1a) em um plano acima da abertura de peça nasal;

[0097] Figura 2a) uma vista em perspectiva de um Segundo exemplo de óculos de lente unitária não corretiva com um protetor de peça única e uma armação que suporta o dito protetor de acordo com a técnica anterior;

[0098] Figura 2b) um corte transversal horizontal do protetor dos óculos de lente unitária não corretiva mostrado na Figura 2a) em um plano acima da abertura de peça nasal;

[0099] Figura 3 uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade de um protetor "em armação" de peça única de acordo com a invenção para óculos de lente unitária não corretiva;

[00100] Figura 4 uma vista em perspectiva de uma segunda modalidade de um protetor de peça única de acordo com a invenção para óculos de lente unitária não corretiva;

[00101] Figura 5a) a espessura de lente normal para a frente de uma metade (nariz para a têmpora direita) do protetor de peça única mostrado na Figura 3;

[00102] Figura 5b) a espessura de lente medida em coordenadas z locais da uma metade (nariz para a têmpora direita) mostrada na Figura 5a) do protetor de peça única mostrado na Figura 3;

[00103] Figura 5c) uma plotagem de contorno (potência média de superfície frontal) da uma metade (nariz para a têmpora direita) mostrada nas Figuras 5a) e 5b) do protetor de peça única mostrado na Figura 3;

[00104] Figura 6 o componente horizontal da curvatura tomada ao longo do corte transversal do meridiano horizontal da parte óptica de uma metade do protetor de peça única mostrado na Figura 3, em conjunto com como um perfil de curvatura de lente elíptico "semelhante" pode parecer;

[00105] Figura 7 um diagrama de blocos que mostra as etapas de processo principal de um método para projetar um protetor de peça única de acordo com a invenção.

[00106] A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade de um protetor "em armação" de peça única 300 de acordo com a invenção para aplicar braços de têmpora no mesmo (não mostrados) de óculos de lente unitária não corretiva (não mostrado). O protetor que é moldado em conjunto com uma armação como uma peça única tem uma superfície frontal 302 e uma superfície posterior 304. A superfície frontal 302 tem uma geometria de superfície frontal prede- finida. No presente caso, a superfície frontal tem um formato formado de modo livre.

[00107] A geometria de superfície posterior da superfície posterior 304 tem zones ou porções diferentes 305, 306a, 306b, 307a, 307b, 308a, 310a, 310b que podem ser distinguidas por suas respectivas geometrias locais/aéreas.

[00108] A armação, em conjunto com os braços de têmpora, os quais não são mostrados, é construída para dispor o dito protetor de peça única 300 em uma relação local predeterminada em relação à cabeça e aos olhos de um usuário. Na presente modalidade, a armação e os braços de têmpora são conformados para cumprir com uma forma de cabeça de Alderson. Isso significa que o formato da armação e dos braços de têmpora tem uma geometria de forma que os óculos de lente unitária não corretiva sejam mantidos em uma posição predeterminada em uma cabeça de usuário que tem o formato de uma forma de cabeça de Alderson.

[00109] Os olhos da dita forma de cabeça de Alderson estão localizados em posições padronizadas, o que fornece respectivos centros de rotação teóricos padronizados dos ditos olhos esquerdo e direito (o valor teórico padronizado para o local do centro de rotação está 15 mm atrás da respectiva córnea; em relação à presente invenção, uma variação de ± 2 mm pode ser possível), respectivas distâncias de pupila monocular teóricas padronizadas e respectivas linhas de visão "normais" padronizadas. Como uma consequência, a superfície frontal predefinida do protetor 300 pode ser posicionada em relação aos olhos da dita forma de cabeça de Alderson ou aos olhos do dito "usuário médio" de uma forma predeterminada. Portanto, a geometria de superfície posterior pode ser ajustada para as exigências de um usuário que tem uma cabeça que corresponde à forma de cabeça de Alderson.

[00110] O protetor 300, de acordo com a invenção, é projetado e fabricado para um "usuário médio" que tem uma cabeça que é conformada de acordo com a forma de cabeça de Alderson e que tem seus olhos posicionados da mesma forma que a forma de cabeça de Alderson padronizada. Em particular, a geometria de superfície posterior, de acordo com a modalidade mostrada na Figura 3, é projetada para um usuário que tem uma distância de pupila monocular de 32 mm. O vértice posterior ao centro da distância de rotação foi definido para 27 mm quando se projeta a superfície posterior do protetor 300.

[00111] As porções diferentes 305, 306a, 306b, 307a, 307b, 308a, 308b, 310a, 310b podem ser projetadas conforme a seguir:

[00112] Existe uma porção de nariz 305, a qual está localizada acima da abertura de nariz 312 e a qual é formada a fim de cumprir com aspectos estéticos e mecânicos, principalmente. As porções 306a e 306b, que correspondem a essas áreas que um usuário deve olhar através durante cada uso dos artigos para correção e proteção ocular, são formadas para cumprir com exigências ópticas. Portanto, a geometria de superfície posterior dessas porções 306a, 306b (as quais incluem porções 307a, 307b) é projetada de forma que, para o dito "usuário médio", a potência negativa não zero seja estabelecida. O prisma, conforme utilizado, de dióptero de prisma menor que 0,15, entretanto, é estabelecido dentro de porções interiores 307a, 307b apenas. Em particular, o formato de superfície dentro das ditas porções 306a, 306b, 307a e 307b cumpre com a linha de visão "normal" do respectivo olho do usuário e leva em consideração as rotações oculares do respectivo olho ao redor do centro de rotação do respectivo olho do "usuário médio". Essas porções 306a, 306b, 307a, 307b da dita superfície posterior têm uma geometria de superfície de forma livre. As porções 308a, 308b são zonas de transição para as porções 310a, 310b, respectivamente, as quais, de acordo com a presente modalidade mostrada na Figura 3, não são opticamente corrigidas e podem ser foscas. Essas porções 310a, 310b também podem, entretanto, ser formadas de acordo com as zonas periféricas descritas no documento n° US 6.364.481 B1.

[00113] O novo recurso principal da invenção é o fato de que ambas as porções 306a, 306b (incluindo as porções 307a, 307b) da superfície posterior 304 são "formas livres"; as mesmas não têm nenhum eixo geométrico d simetria e o corte transversal horizontal não está na forma de qualquer formato geométrico padrão; tal como um conicoide (elipse, hipérbole, parábola, etc.) e, ainda, o mesmo também tem qualidade óptica suficiente para passar os padrões ISO 12311:2013, ISO 12312-1 , ANSI Z80.3 e/ou AS/NZS1067 para artigos para correção e proteção ocular protetores.

[00114] A Figura 4 mostra outra modalidade de um protetor de peça única 400 de acordo com a invenção para se montar em uma armação de óculos de lente unitária não corretiva. O protetor 400 que é moldado como uma peça única tem uma superfície frontal 402 e uma superfície posterior 404. A superfície frontal 402 tem uma geometria de superfície frontal predefinida que é principalmente complementar à armação em que o dito protetor 300 deve ser montado. No presente caso, a superfície frontal tem um formato toroidal.

[00115] A geometria de superfície posterior da superfície posterior 404 tem zonas ou porções diferentes 405, 406a, 406b, 407a, 407b, 408a, 408b que são distinguidas por suas respectivas geometrias locais/aéreas.

[00116] A armação com os respectivos braços de têmpora é construída para dispor o dito protetor de peça única 400 em uma relação local predeterminada em relação à cabeça e aos olhos do usuário. Na presente modalidade, a armação é conformada para cumprir com uma forma de cabeça canadense. O projeto de porções 406a, 406b, 407a, 407b da geometria de superfície posterior do protetor 400 corresponde às explicações dadas em relação ao projeto de porções 306a, 306b, 307a, 307b do protetor de peça única 300 para o qual a forma de cabeça de Alderson é usada. Em particular, o projeto de porção 406a corresponde ao projeto de porção 306a, o projeto de porção 406b corresponde ao projeto de porção 306b, o projeto de porção 407a corresponde ao projeto de porção 3067a e o projeto de porção 407b corresponde ao projeto de porção 307b, respectivamente.

[00117] Em suma, existe uma porção de nariz 405, a qual está localizada acima da abertura de nariz 410 que é formada a fim de cumprir com aspectos estéticos e mecânicos, principalmente. As porções 406a e 406b (incluindo as porções 407a, 407b), que correspondem a essas áreas que um usuário deve olhar através durante cada uso dos artigos para correção e proteção ocular, são formadas para cumprir com as exigências ópticas. Portanto, a geometria de superfície posterior dessas porções 406a, 406b (incluindo porções 407a, 407b) é projetada de forma que, para o dito "usuário médio", potência negativa não zero e prisma, conforme utilizado, de dióptero de prisma menor que 0,15 é estabelecida dentro das porções 407a, 407b, enquanto a potência negativa não zero de critério é estabelecida dentro das porções 406a, 406b, mas fora das porções 407a, 407b o prisma, conforme utilizado, de critério de dióptero de prisma menor que 0,15 não é estabelecido. Em particular, o formato de superfície dentro das ditas porções 406a, 406b, 407a e 407b cumpre com a linha de visão "normal" do respectivo olho do usuário e leva em consideração as rotações oculares do respectivo olho ao redor do centro de rotação do respectivo olho do "usuário médio". Essas porções 406a, 406b (incluem porções 407a, 407b) da dita superfície posterior 404 que têm uma geometria de superfície de forma livre. As porções 410a, 410b são formadas a fim de cumprir com exigências mecânicas e estéticas dos artigos para correção e proteção ocular.

[00118] A Figura 5a) mostra a espessura de lente (em 10 μm) normal para a frente de uma metade (nariz para a têmpora direita) do protetor de peça única 300 mostrado na Figura 3. A Figura 5b) mostra a espessura de lente (em 10 μm) medida em coordenadas z locais da uma metade (nariz para a têmpora direita) mostrada na Figura 5a) do protetor de peça única 300 mostrado na Figura 3 e a Figura 5c) mostra uma plotagem de contorno (potência média de superfície frontal; em 0,01 D) da uma metade (nariz para a têmpora direita) mostrada nas Figuras 5a) e 5b) do protetor de peça única 300 mostrado na Figura 3. Essas plotagens mostram que o protetor 300 desvia significativamente de uma esfera. O círculo redondo 500 mostra a posição em que o olho padrão estará localizado e o centro 502 do mesmo mostra a interseção da linha de visão "normal" com a superfície posterior 404.

[00119] Deve ser mencionado que, no ponto correspondente de interseção da linha de visão "normal" com a superfície frontal 402, a curvatura média da superfície frontal 402 é 6,5 D ou mais, a saber 7,5 D na modalidade mostrada. Adicionalmente, a espessura naquele ponto é pelo menos 1,95 mm medida normal à superfície frontal 402, a saber 2,10 mm na modalidade mostrada.

[00120] A Figura 6 mostra o componente horizontal da curvatura 600 (em D) tomado ao longo do corte transversal do meridiano horizontal (distância de nasal em mm) da parte óptica de uma metade do protetor de peça única 300 mostrada na Figura 4, em conjunto com como um perfil de curvatura de lente elíptica "semelhante" 602 pode parecer. A única coisa que pode ser identificada nesse perfil de curvatura 600 é a alteração abrupta no gradiente na geometria de superfície posterior do protetor 300. O benefício é (provavelmente) uma faixa mais ampla da curvatura "meio plana" enquanto ainda envolve de modo mais apertado em direção à têmpora, uma vez que as superfícies, tanto frontal quanto posterior, são formas livres.

[00121] A Figura 7 mostra um diagrama de blocos que mostra as etapas de processo principais de um método para projetar um protetor de peça única de acordo com a invenção. O método compreende as etapas de:

[00122] - fornecer uma geometria de superfície frontal do dito protetor (etapa 702);

[00123] - fornecer uma relação local predeterminada da dita geometria de superfície frontal em relação a

[00124] um centro de rotação predeterminado de pelo menos um dentre um dos olhos de usuário (etapa 704);

[00125] - calcular uma porção predeterminada de uma geometria de superfície posterior do dito protetor atribuída ao dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário através do estabelecimento de potência negativa não zero e do prisma de minimização, conforme utilizado, para uma pluralidade de linhas de visão de usuário que cruzam a dita superfície posterior dentro da dita porção predeterminada e da dita superfície frontal devido a rotações oculares do dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário ao redor do dito centro de rotação predeterminado do dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário, em que a dita porção predeterminada da dita geometria de superfície posterior é uma geometria de superfície de forma livre (etapa 706).

[00126] A dita etapa 702 pode, por exemplo, para projetar o protetor 300 de acordo com a Figura 3, compreender fornecer dados que representam o formato de forma livre da superfície frontal a um computador, o qual pode ser, por exemplo, pontos em treliça tridimensionais. Os pontos em treliça tridimensionais podem ser coordenados dentro de um respectivo sistema de coordenadas tridimensional, tal como um sistema de coordenada cartesiano. Como uma dimensão adicional, a curvatura no respectivo ponto em treliça tridimensional pode ser fornecida.

[00127] A dita etapa 704 pode, por exemplo, para projetar o protetor 300 de acordo com a Figura 3, compreender fornecer dados que representam o local e a orientação da superfície frontal formato formada de modo livre e dados que representam o local do centro de rotação predeterminado de um ou ambos os olhos de um usuário ao computador. Se os dados que representam o formato de superfície frontal formado de forma livre forem fornecidos na forma de pontos em treliça tri(ou mais)dimensionais, os mesmos podem ser suficientes para fornecer também o local do centro de rotação predeterminado de um ou ambos os olhos de um usuário na forma de um ponto em treliça tridimensional.

[00128] A dita etapa 706 pode, por exemplo, compreender aplicar um método de rastreamento de raio para linhas de visão de usuário diferentes e calcular o local e a curvatura de pontos para os quais essas linhas de visão de usuário diferentes cruzam a dita superfície posterior dentro dita da porção (ou porções) a fim de estabelecer as ditas propriedades ópticas, a saber, potência negativa não zero e prisma, conforme utilizado, minimizado. Um método para conduzir tal cálculo é, por exemplo, descrito por Werner Koppen, "Konzeption und Entwicklung von Progressivglasem", emDeutsche Optiker Zeitung DOZ 10/95, p. 42 a 46.

Claims (20)

1. Óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de segurança, caracterizado pelo fato de compreender - um protetor de peça única (300, 400), sendo que o dito protetor (300, 400) tem uma superfície frontal (302, 402) e uma superfície posterior (304, 404) em que a dita superfície frontal (302, 402) tem uma geometria de superfície frontal e a dita superfície posterior (304, 404) tem uma geometria de superfície posterior; - uma armação em que o dito protetor de peça única (400) é montado ou que forma uma parte integral do dito protetor (300); sendo que a dita armação é construída para dispor o dito protetor de peça única (300, 400) em uma relação local predeterminada em relação a uma cabeça e olhos de usuário, em que a dita cabeça de usuário é uma dentre uma pluralidade de modelos de cabeça padronizados do grupo que consiste em um modelo de cabeça que tem a forma de cabeça de Alderson, um modelo de cabeça que tem a forma de cabeça de acordo com EN 168, um modelo de cabeça que tem a forma de cabeça de acordo com ISO 12311:2013, um modelo de cabeça que tem a forma de cabeça de acordo com ISO 12312-1 e um modelo de cabeça que tem a forma de cabeça canadense; em que os ditos modelos de cabeça padronizados tem, cada um, olhos esquerdo e direito localizado em posições padronizadas, o que fornece centros de rotação teóricos padronizados respectivos dos ditos olhos esquerdo e direito, distâncias de pupila monocular teóricas padronizadas respectivas e linhas de visão "normais" padronizadas respectivas; - sendo que o dito protetor de peça única (300, 400) é disposto na dita relação local predeterminada em relação à dita cabeça e olhos de usuário, o que estabelece uma potência negativa não zero e prisma conforme utilizado menor do que 0,15 de dióptero de prisma dentro de uma porção (307a, 307b, 407a, 407b) da dita superfície posterior (304, 404) que circunda uma intersecção de linha de visão "normal" padronizada de usuário de um dentre os ditos olhos de usuário com a dita superfície posterior (304, 404) para todas as linhas de visão de usuário que cruzam a dita superfície posterior dentro da dita porção (307a, 307b, 407a, 407b) devido a rotações oculares do dito um dentre os ditos olhos de usuário ao redor do dito respectivo centro de rotação teórico padronizado do dito um dentre os ditos olhos de usuário, em que a dita potência negativa não zero dentro da dita porção (307a, 307b, 407a, 407b) é menor do que 0.12 D, em que a dita porção (307a, 307b, 407a, 407b) é maior do que 0,1 cm2, em que a dita porção (307a, 307b, 407a, 407b) da dita superfície posterior (304, 404) tem uma geometria de superfície de forma livre, em que a dita geometria de superfície de forma livre é sem simetria por uma área e em que a dita superfície frontal (302, 402) é curvada na direção horizontal entre o ponto em que a linha de visão à frente "normal" do olho esquerdo do usuário cruza a superfície frontal (302, 402) e o ponto em que a linha de visão à frente "normal" do olho direito cruza a superfície frontal (302, 402) sem que tenha qualquer dobra ou alteração de direção de curvatura.

2. Óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a curvatura média da superfície frontal (302, 402) é de 6,5 D ou maior no ponto em que a linha de visão à frente reta "normal" cruza a dita superfície frontal (302, 402).

3. Óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a espessura do protetor de peça única (300, 400) é de pelo menos 1,95 mm medidos normal à superfície frontal (302, 402) no ponto em que a linha de visão à frente reta "normal" cruza a dita superfície frontal (302, 402).

4. Óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a dita porção (307a, 307b, 407a, 407b) é maior que 0,25 cm2, preferencialmente maior que 0,5 cm2, mais preferencialmente maior que 0,75 cm2.

5. Óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita potência negativa não zero dentro da dita porção (307a, 307b, 407a, 407b) é menor que 0,09 D, mais preferencialmente menor que 0,05 D.

6. Óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a dita potência negativa não zero dentro da dita porção (307a, 307b, 407a, 407b) excede 0,01 D, preferencialmente excede 0,03 D, mais preferencialmente excede 0,04 D.

7. Óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dito prisma, conforme utilizado dentro da dita porção (307a, 307b, 407a, 407b), é menor que 0,10 de dióptero de prisma, preferencialmente menor que 0,08 de dióptero de prisma, mais preferencialmente menor que 0,06 de dióptero de prisma, ainda mais preferencialmente menor que 0,05 de dióptero de prisma.

8. Óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma distância entre o vértice posterior até o dito centro de rotação teórico padronizado do dito um dentre os ditos olhos de usuário é um valor discreto entre 22 mm e 32 mm, preferencialmente entre 24 mm e 30 mm, mais preferencialmente entre 26 mm e 28 mm, ainda mais preferencialmente 27 mm.

9. Óculos de lente unitária não corretiva ou capacete de se-gurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a dita distância de pupila monocular é um valor discreto entre 28 mm e 36 mm, preferencialmente entre 30 mm e 34 mm, mais preferencialmente entre 31 mm e 33 mm, ainda mais preferencialmente 32 mm.

10. Método implantado por computador para projetar um protetor de peça única (300, 400) para óculos de lente unitária não corretiva ou capacetes de segurança, caracterizado pelo fato de que o dito protetor (300, 400) tem uma superfície frontal (302, 402) e uma superfície posterior (304, 404) que compreende as etapas de: - fornecer uma geometria de superfície frontal do dito protetor (300, 400); - fornecer uma relação local predeterminada da dita geometria de superfície frontal em relação a um centro de rotação predeterminado de pelo menos um dentre um dos olhos de usuário; - calcular uma porção predeterminada (307a, 307b, 407a, 407b) de uma geometria de superfície posterior do dito protetor (300, 400) atribuída ao dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário através do estabelecimento de potência negativa não zero e minimização de prisma conforme utilizado por uma pluralidade de linhas de visão de usuário que cruzam a dita superfície posterior (304, 404) dentro da dita porção predeterminada (307a, 307b, 407a, 407b) e a dita superfície frontal (302, 402) devido a rotações oculares do dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário ao redor do dito centro de rotação predeterminado do dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário, em que a dita potência negativa não zero dentro da dita porção (307a, 307b, 407a, 407b) é menor que 0.12 D, em que a dita porção predeterminada (307a, 307b, 407a, 407b) da dita geometria de superfície posterior é uma geometria de superfície de forma livre, e em que a dita geometria de superfície de forma livre é sem simetria por uma área e em que a dita superfície frontal (302, 402) é curvada na direção horizontal entre o ponto em que a linha de visão à frente "normal" do olho esquerdo do usuário cruza a superfície frontal (302, 402) e o ponto em que a linha de visão à frente "normal" do olho direito cruza a superfície frontal (302, 402) sem que tenha qualquer dobra ou alteração de direção de curvatura.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a dita potência negativa não zero dentro da dita porção (307a, 307b, 407a, 407b) ser menor que 0,09 D, mais preferencialmente menor que 0,05 D.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de a dita potência negativa não zero dentro da dita porção (307a, 307b, 407a, 407b) exceder 0,01 D, preferencialmente exceder 0,02 D, mais preferencialmente exceder 0,03 D, ainda mais preferencialmente excede 0,04 D.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de a dita minimização de prisma compreender minimização de prisma vertical conforme utilizado e/ou minimização de prisma horizontal conforme utilizado.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de a dita pluralidade de linhas de visão de usuário que cruzam a dita superfície posterior (304, 404) dentro da dita porção predeterminada (306a, 306b, 406a, 406b) e a dita superfície frontal (302, 402) devido a rotações oculares dos ditos pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário ao redor do dito centro de rotação predeterminado do dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário para o qual uma potência negativa não zero é estabelecida e prisma é minimizado compreender mais de 10 linhas de visão de usuário diferentes, preferencialmente mais de 20 diferentes linhas de visão de usuário, ainda mais preferencialmente mais de 30 diferentes linhas de visão de usuário.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de a dita porção predeterminada (306a, 306b, 406a, 406b) ter mais de 0,1 cm2 em tamanho, preferencialmente mais de 0,25 cm2 em tamanho, mais preferencialmente mais de 0,5 cm2 em tamanho e, ainda mais preferencialmente, mais de 0,75 cm2 em tamanho.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizado pelo fato de a dita porção predeterminada (306a, 306b, 406a, 406b) ser menor que 2,5 cm2 em tamanho, preferencialmente menor que 2,0 cm2 em tamanho, mais preferencialmente menor que 1,5 cm2 em tamanho, ainda mais preferencialmente menor que 1,0 cm2 em tamanho.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 16, caracterizado pelo fato de a dita porção predeterminada (306a, 306b, 406a, 406b) atribuída ao dito pelo menos um dentre os ditos olhos de usuário e a dita porção predeterminada (306a, 306b, 406a, 406b) atribuída ao outro dentre os ditos olhos de usuário não cruzar entre si.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 17, caracterizado pelo fato de a dita etapa de calcular compreender estabelecer um prisma vertical zero conforme utilizado e um prisma horizontal zero conforme utilizado para pelo menos uma linha de visão de usuário predeterminada em que, preferencialmente, a dita pelo menos uma linha de visão predeterminada tem pelo menos uma dentre a linha de visão à frente reta teórica, uma linha de visão à frente reta de um indivíduo medida, uma linha de visão funcional teórica ou uma linha de visão funcional de um indivíduo medida.

19. Método para fabricar um protetor de peça única para óculos de lente unitária não corretiva ou capacetes de segurança, caracterizado pelo fato de o dito protetor (300, 400) ter uma superfície frontal (302, 402) e uma superfície posterior (304, 404) que compreende as etapas de: - projetar o dito protetor (300, 400) com o uso de um método como definido em qualquer uma das reivindicações 10 a 18 e - moldar o dito protetor (300, 400) com ou sem uma armação como uma única peça moldada.

20. Meio de armazenamento legível por computador que tem um programa de computador armazenado no mesmo, caracterizado pelo fato de o dito programa de computador compreender um código de programa para execução de todas as etapas do método como definido em qualquer uma das reivindicações 10 a 18, se o programa de computador for carregado em um computador e/ou executado em um computador.

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