BR112019001494B1

BR112019001494B1 - Método implementado por computador e sistema para determinar um desenho melhorado para uma lente de óculos progressiva e método para fabricação de uma lente progressiva

Info

Publication number: BR112019001494B1
Application number: BR112019001494-2A
Authority: BR
Inventors: Ray Steven Spratt; Gerhard Kelch
Original assignee: Carl Zeiss Vision International Gmbh
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2017-07-26
Publication date: 2024-02-27
Also published as: EP3491455B1; WO2018022042A1; ES2830755T3; US20190171035A1; KR20190018747A; KR102001808B1; JP7014848B2; JP6878568B2; ES2711227T3; EP3276400A1; AU2017301731A1; EP3491455A1; CA3031672A1; US10969607B2; AU2017301731B2; JP2020118987A; JP2019523454A; DK3491455T3; CN109477978B; EP3276400B1

Abstract

A presente invenção refere-se a um método para determinar um desenho melhorado para uma lente de óculos progressiva (10) levando em conta aberrações de ordem superior. Ademais, são fornecidos um método para fabricação de uma lente de óculos progressiva (10), um sistema para determinar um desenho melhorado para uma lente de óculos progressiva (10) e um programa de computador não transitório.

Description

[0001] A presente invenção se relaciona com um método para determinar um desenho, em particular um desenho melhorado, para uma lente de óculos progressiva. Em particular, o método pode ser um método implementado por computador. Ademais, a presente invenção é relacionada com um método para fabricação de uma lente de óculos progressiva. Mais ainda, a presente invenção é direcionada para um sistema para determinar um desenho para uma lente de óculos progressiva, em particular um desenho melhorado para uma lente de óculos progressiva. Mais ainda, é fornecido um programa de computador, em particular um produto de programa de computador não transitório. Ainda mais, é fornecida uma lente de óculos progressiva fabricada de acordo com o método para fabricação.

[0002] No contexto da presente invenção, é usada uma pluralidade de termos que devem ser definidos como apresentado em seguida.

[0003] O desenho para uma lente de óculos progressiva significa, no contexto da presente descrição, uma representação matemática de toda a geometria da superfície da lente de óculos progressiva, ou seja, uma representação matemática das geometrias, posição relativa e orientação relativa da superfície frontal (ou seja, a superfície da lente de óculos destinada a ser montada longe do olho) e a superfície posterior (ou seja, a superfície da lente de óculos destinada a ser montada mais perto do olho) da lente de óculos progressiva, bem como o índice de refração da lente de óculos progressiva. Em particular, o desenho pode compreender a espessura da lente pelo menos em um ponto. Preferencialmente, o desenho pode compreender a distribuição de espessura por toda a lente de óculos. O índice de refração da lente pode compreender o índice de refração, em particular a distribuição de índice de refração, do material da lente de óculos. O índice de refração, em particular a distribuição de índice de refração, pode ser dado para um comprimento de onda de referência, ou seja, um comprimento de onda de referência do desenho. Ademais, o desenho pode compreender parâmetros de montagem, por exemplo inserção, distância córnea-vértice, ângulo pantoscópico, ângulo de tração ou ângulo de forma de face, ponto de referência de desenho de longe e/ou ponto de referência de desenho de perto, que propiciam o posicionamento das superfícies frontal e posterior em relação ao olho. Preferencialmente, a geometria da lente de óculos progressiva é dada por um sistema de coordenadas tendo sua origem no centro de rotação do olho.

[0004] A distribuição de potência óptica de desenho da lente de óculos progressiva significa, no contexto da presente descrição, a distribuição de potência óptica na lente de óculos progressiva (com o desenho acima) como percebido pelo olho do usuário ao olhar através da referida lente de óculos progressiva assumindo uma posição e orientação predeterminadas da referida lente de óculos progressiva diante do referido olho do usuário, bem como um modelo predeterminado para as distâncias e posições no espaço para uma pluralidade de objetos vistos pelo usuário diante do olho do usuário. No caso de a distribuição de potência óptica de desenho, no contexto da presente descrição, se denominar uma distribuição de potência óptica de desenho inicial, as aberrações de ordem inferior (LOAs - Lower- Order Aberrations) do olho do usuário e as aberrações de ordem inferior (LOAs) da lente de óculos progressiva são levadas em consideração, somente. Levar em consideração as aberrações de ordem inferior (LOAs) do olho do usuário, somente, significa que a distribuição de potência óptica de desenho inicial da lente de óculos progressiva se baseia na suposição de que o olho do usuário se encontra livre de aberrações de ordem superior (HOAs - Higher-Order Aberrations).

[0005] As aberrações são o resultado de diferenças no comprimento de trajetória óptica entre uma frente de onda esférica ideal que irá resultar em um foco perfeito através de um sistema óptico, por exemplo, no presente caso uma lente de óculos, e o olho do usuário da lente de óculos. As aberrações são muitas vezes categorizadas por sua ordem radial, que indica a dependência da aberração no tamanho da pupila ou no tamanho de abertura da lente.

[0006] Os componentes ópticos do olho humano sofrem tanto de aberrações de “ordem inferior” como de “ordem superior”. As aberrações de ordem inferior de interesse para a correção da visão são na verdade um subconjunto das aberrações de ordem inferior, referido como as aberrações de “segunda ordem”. As aberrações de segunda ordem variam como uma função do quadrado da distância do centro da pupila ou da abertura. Essas aberrações são tipicamente corrigidas com uma prescrição de monóculo que inclui um componente de potência esférica, um componente de potência cilíndrica (ou astigmática) e um componente de eixo que descreve a orientação da potência cilíndrica. As aberrações de ordem inferior significam, no contexto da presente descrição, aberrações de primeira e segunda ordem.

[0007] As aberrações de ordem superior significam, no contexto da presente descrição, aberrações de frente de onda que variam como uma função cúbica ou de ordem superior da distância em relação ao centro da pupila do olho ou abertura da lente (óculos).

[0008] Existe uma pluralidade de possibilidades para descrever as aberrações de ordem inferior e ordem superior usando diferentes expansões em série (consulte, por exemplo, R.R. Shannon, “The Art and Science of Optical Design”, Cambridge University Press, Nova Iorque,1997, págs. 164 a 355; V.N. Mahajan, “Optical Imaging and Aberrations, Part I”, Ray Geometrical Optics, SPIE Optical Engineering Press, Bellingham Washington E.U.A., 1998, págs. 158 a 163; US 8,757,800 B2; US 2011/0255052 A1). Em particular, uma expansão em série de Taylor (consulte, por exemplo, R. Blendowske et al., “An Analytical Model Describing Aberrations in the Progression Corridor of Progressive Addition Lenses”, em Optometry and Vision Science, Vol. 83, N.° 9, setembro de 2006, págs. 666 a 671; US 8,985,767 B2; US 8,757,800 B2; US 2011/0255052 A1), polinômios de Zernike (consulte, por exemplo, R. Blendowske et al., “An Analytical Model Describing Aberrations in the Progression Corridor of Progressive Addition Lenses”, em Optometry and Vision Science, Vol. 83, N.° 9, setembro de 2006, págs. 666 a 671; V.N. Mahajan, “Optical Imaging and Aberrations, Part I”, Ray Geometrical Optics, SPIE Optical Engineering Press, Bellingham Washington E.U.A., 1998, págs. 158 a 163; Dai et al., “Wavefront Propagation from one Plane to another with the use of Zernike Polynomials and Taylor Polynomials”, Applied Optics, Optical Society of America, Vol. 48, Edição 3, 2009, págs. 477 a 488; Gross et al., “Handbook of Optical Systems”, Vol. 1 a 6, Wiley VCH Publishing, Weinheim, 2007, ISBN: 978-3-527-40382-0; US 8,985,767 B2; US 8,757,800 B2; US 8,992,013 B2; US 2011/0255052 A1), polinômios de Chebyshev (US 2011/0255052 A1) ou uma frente de onda definida por aberrações de Seidel (US 8,757,800 B2; US 2011/0255052 A1) podem ser usados para descrever aberrações (consulte, por exemplo, R.R. Shannon, “The Art and Science of Optical Design”, Cambridge University Press, Nova Iorque, 1997, págs. 224 a 225).

[0009] A lente de óculos progressiva pode ser uma lente de óculos progressiva de prescrição tendo sido projetada e fabricada com base em uma prescrição anteriormente adquirida de um usuário individual, ou uma lente de óculos progressiva de estoque tendo sido projetada e fabricada com base em suposições relacionadas com um usuário padrão ou médio, e o respectivo desenho pode ser um desenho de lente de óculos progressiva de prescrição ou um desenho de lente de óculos progressiva de estoque correspondendo à correção de segunda ordem para as aberrações do olho do usuário.

[0010] Potência óptica significa, no contexto da presente descrição, a capacidade de uma lente de óculos ou superfície óptica da referida lente de óculos mudar a curvatura ou direção de frentes de onda incidentes por refração como é, por exemplo, definido na seção 4.10 de DIN EN ISO 13666:2013-10. No caso de referência a uma superfície óptica específica da lente de óculos, é usado o termo potência óptica da superfície. A potência óptica da lente de óculos progressiva pode ser expressada em termos de potência prismática e respectiva base, potência esférica, potência astigmática e respectivo eixo e equivalentes dos mesmos. O termo potência óptica é sinonimamente usado para o termo potência “as-worn” (como usado) como definido na seção 9.11 de DIN EN ISO 13666:2013-10.

[0011] Levar em consideração as aberrações de ordem inferior (LOAs) da lente de óculos progressiva, somente, significa no contexto da presente descrição que a distribuição da potência esférica e a distribuição da potência astigmática e respectivo eixo (ou equivalentes do mesmo) são levadas em consideração, somente, ao projetar a lente de óculos progressiva.

[0012] A distribuição de potência óptica percebida significa, no contexto da presente descrição, a distribuição de potência óptica pela lente de óculos progressiva como percebido pelo olho do usuário ao olhar através da referida lente de óculos progressiva assumindo uma posição e orientação predeterminadas da referida lente de óculos progressiva diante do referido olho do usuário, bem como um modelo predeterminado para as distâncias e posições no espaço de uma pluralidade de objetos vistos pelo usuário diante do olho do usuário e levando em consideração as aberrações de ordem inferior (LOAs) e as aberrações de ordem superior (HOAs) do olho do usuário e as aberrações de ordem inferior (LOAs) e as aberrações de ordem superior (HOAs) da lente de óculos progressiva. Levar em consideração as aberrações de ordem inferior (LOAs) e as aberrações de ordem superior (HOAs) do olho do usuário significa que a distribuição de potência óptica da lente de óculos progressiva se baseia na suposição de que o olho do usuário não se encontra livre de aberrações de ordem superior (HOAs). A potência óptica relacionada com a distribuição de potência óptica percebida da lente de óculos progressiva é ainda expressada nos mesmos termos como usado em relação à distribuição de potência óptica de desenho, nomeadamente em termos de prisma e base, potência esférica, potência astigmática e respectivo eixo ou equivalentes do mesmo (consulte, por exemplo, a seção 9.11 de DIN EN ISO 13666:2013-10). Modos de cálculo desses valores, nomeadamente prisma e base, potência esférica, potência astigmática e respectivo eixo ou equivalentes do mesmo, podem ser encontrados em US 2008/0231802 A2, em particular nos parágrafos [0062] e [0063].

[0013] Os termos distribuição de potência de desenho e distribuição de potência óptica percebida, no contexto da presente descrição, não só compreendem os valores absolutos indicados acima como também compreendem a distribuição de erro de potência óptica de desenho e a distribuição de erro de potência óptica percebida, respectivamente, ou seja, os desvios dos valores sendo requeridos para correção total. Em particular, os exemplos descritos em detalhe em seguida se referindo às Figuras anexadas se relacionam com distribuições de erro astigmático, somente.

[0014] A distribuição de erro de potência óptica de desenho para uma lente de óculos progressiva significa, no contexto da presente descrição, a distribuição de erros de potência óptica na lente de óculos progressiva como percebido pelo olho do usuário predeterminado ao olhar através da referida lente de óculos progressiva assumindo uma posição e orientação predeterminadas da referida lente de óculos progressiva diante do referido olho do usuário, bem como um modelo predeterminado para a distância de um objeto visto pelo usuário diante do olho do usuário. Em particular, os erros de potência óptica correspondem ao erro esférico e à distribuição do erro de potência astigmática e respectivo eixo ou equivalentes do mesmo.

[0015] Embora seja habitual determinar os erros de refração do olho humano confiando na refração subjetiva do paciente em análise ao lhe apresentar uma pluralidade de optótipos através de lentes de diferente potência de refração, a chamada refração subjetiva ou refração manifesta, a possibilidade de medição dos erros de refração do olho se encontra agora disponível há diversos anos, a chamada refração objetiva. Além do mais, é possível medir a potência de refração do olho em toda a pupila. Os erros mensuráveis incluem, por exemplo, aberração esférica, coma, erro de trifólio, ordens superiores de aberração esférica, etc. Em certas implementações, o método de refração objetiva se baseia na determinação da frente de onda de um feixe de luz se propagando. O princípio funcional de um refrator de frente de onda é descrito no documento US 6,382,795 B1, que é aqui incorporado a título de referência e para cujas particularidades pode ser procurada proteção, e inclui igualmente uma sinopse de uma pluralidade de diferentes variantes.

[0016] As informações adquiridas de um refrator de frente de onda podem ser usadas no desenvolvimento de auxiliares de visão melhorados ou métodos de correção de vista melhorados. Um exemplo bem conhecido para um método de correção de vista é o procedimento de cirurgia refrativa orientada por frente de onda. Nesse procedimento, um volume de qualquer geometria desejada é removido da superfície da córnea para corrigir erros de refração, incluindo os de uma ordem superior. Em geral, para determinar uma prescrição de monóculo para auxiliares visuais, um profissional de saúde ocular determina diversos parâmetros. No caso de lentes de óculos, por exemplo, os mais relevantes são: valores refrativos, usualmente dados na forma de esfera, cilindro e eixo; parâmetros de montagem, como por exemplo distância da pupila, altura de montagem, ângulo pantoscópico e outros; e adição de visão de perto, por exemplo, no caso de lentes progressivas. Para lentes de contato, o conjunto de parâmetros usualmente inclui pelo menos os valores refrativos, similares às lentes de óculos, e curvatura da córnea.

[0017] O documento WO 2010/142888 A1 mostra uma lente de óculos geralmente adaptada para correção de um defeito ocular.

[0018] O documento US 2005/0104240 A1 mostra um método para fabricação de uma lente óptica que é configurada para corrigir aberrações de ordem superior. O documento US 7,063,421 B2 mostra uma lente de óculos com pequenas aberrações de ordem superior. O documento US 8,992,013 B2 mostra um método de desenho de uma lente progressiva adicional. O documento US 2005/0270482 A1 mostra um outro método de desenho de uma lente progressiva. O documento US 2011/0255052 A1 mostra um método para otimização de uma lente de óculos para as aberrações de frente de onda de um olho e uma lente.

[0019] Ademais, o documento US 8,985,767 B2 mostra um método para projetar uma lente progressiva. O método inclui a obtenção de uma medição de frente de onda de um olho, a determinar um desenho inicial para a lente progressiva baseado na medição de frente de onda, a determinação de informações sobre como as mudanças em uma ou mais aberrações de ordem superior do olho afetam uma correção de segunda ordem para as aberrações do olho com base em informações derivadas da medição de frente de onda, a modificação do desenho inicial da lente progressiva para fornecer um desenho de lente progressiva final, e a geração do desenho de lente final.

[0020] As lentes progressivas são projetadas para fornecer ao usuário uma distribuição específica de potências ópticas, incluindo uma distribuição de um erro astigmático que não pode ser totalmente evitado. Tipicamente, esses desenhos assumem efetivamente que os olhos do usuário não têm quaisquer aberrações superiores à segunda ordem. Todavia, as potências ópticas, bem como o erro astigmático, percebidas pelo usuário são modificadas por aberrações de ordem superior, ou HOA, nos olhos de cada usuário individual. Uma solução é, por exemplo, descrita em US 8,985,767 B2 que modifica uma distribuição de potência alvo e confia em uma otimização ponderada para produzir uma lente melhorada. Todavia, a nova distribuição de potência alvo poderá não ser fisicamente alcançável. Por isso, a modificação da lente original ou do desenho inicial dependerá fortemente da distribuição específica de pesos usados na otimização e pode não refletir automaticamente os aspectos mais críticos do desenho.

[0021] O documento US 2011/0255052 A1 mostra um método para desenho de um elemento de lente oftálmica, o método compreendendo as etapas de determinação de uma aberração de frente de onda de um olho em um plano de referência, em que a aberração de frente de onda do olho pode ser descrita por uma primeira série de polinômios de ordem ascendente até uma primeira ordem específica e primeiros coeficientes correspondentes; e determinação de uma primeira correção de visão de uma segunda ordem específica para obter um elemento de lente oftálmica adaptada; determinação pelo menos de um ponto especificado em uma abertura do elemento de lente oftálmica adaptada; determinação de uma aberração de frente de onda de ordem superior no plano de referência para cada ponto especificado do elemento de lente oftálmica adaptada, em que a aberração de frente de onda de ordem superior pode ser descrita por uma terceira série de polinômios de ordem ascendente acima da segunda ordem específica até à, e incluindo a, primeira ordem específica e terceiros coeficientes correspondentes; determinação de uma segunda correção de visão da segunda ordem específica para cada um dos pontos especificados para obter um elemento de lente oftálmica otimizada com base na primeira correção de visão até à, e incluindo a, segunda ordem específica e com base no primeiro e terceiro coeficientes combinados acima da segunda ordem específica e até à, e incluindo a, primeira ordem específica. Ademais, a presente invenção é direcionada para um método para fabricação de um elemento de lente oftálmica, um produto de programa de computador e um sistema para realização dos métodos.

[0022] O documento US 2005/0270482 A1 mostra um método e um sistema para desenho de uma lente progressiva. O método inclui a modificação de um desenho de lente progressiva de referência tendo um desenho periférico que seja adequado para um usuário e particularidades de desenho com valores conhecidos. A modificação do desenho de lente progressiva de referência fornece um novo desenho de lente progressiva no qual pelo menos uma das particularidades de desenho foi customizada de acordo com a preferência do usuário. O novo desenho de lente progressiva tem substancialmente o mesmo desenho periférico do desenho de lente progressiva de referência.

[0023] O documento US 8,985,767 B2 mostra um método para projetar uma lente progressiva. O método inclui a obtenção de uma medição de frente de onda de um olho, a determinar um desenho inicial para a lente progressiva com base na medição de frente de onda, a determinação de informações sobre como as mudanças em uma ou mais aberrações de ordem superior do olho afetam uma correção de segunda ordem para as aberrações do olho com base em informações derivadas da medição de frente de onda, a modificação do desenho inicial da lente progressiva para fornecer um desenho de lente progressiva final, e a geração do desenho de lente final.

[0024] Por isso, continua sendo necessário na técnica propiciar um desenho melhorado para uma lente de óculos progressiva levando em conta as aberrações de ordem superior dos olhos do usuário individual. Ademais, o método pode requerer menos potência de cálculo.

[0025] Por isso, de acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um método implementado por computador para determinar um desenho melhorado para uma lente de óculos progressiva, o método implementado por computador compreendendo as etapas seguintes: a) o fornecimento de informações de uma aberração do olho de um usuário, as informações de aberração compreendendo aberrações de ordem inferior do olho do usuário e aberrações de ordem superior do olho do usuário, em que as aberrações de ordem inferior são aberrações até à, e incluindo a, segunda ordem; b) o fornecimento de uma distribuição de potência óptica de desenho inicial e um desenho inicial correspondente da lente de óculos progressiva, em que a distribuição de potência óptica de desenho inicial e o desenho inicial correspondente se baseiam na suposição de que o olho do usuário e a lente de óculos progressiva se encontram livres de aberrações de ordem superior e assumem uma posição e orientação predeterminadas da referida lente de óculos progressiva diante do olho do usuário, bem como um modelo predeterminado para as distâncias e posições no espaço para uma pluralidade de objetos vistos pelo usuário diante do olho do usuário. Em outras palavras, a distribuição de potência óptica de desenho inicial e um desenho inicial correspondente da lente de óculos progressiva foram calculados, por exemplo, por um respectivo desenhador de lentes usando aberrações de ordem inferior, somente, (e uma potência de adição desejada) e assumindo uma posição e orientação predeterminadas da referida lente de óculos progressiva diante do olho do usuário, bem como um modelo predeterminado para as distâncias e posições no espaço para uma pluralidade de objetos diante do olho do usuário vistos pelo usuário; c) o cálculo de uma distribuição de potência óptica percebida pelo olho do usuário com base no desenho inicial da lente de óculos progressiva e com base na suposição de que o olho do usuário e a lente de óculos progressiva não se encontram livres de aberrações de ordem superior e, por consequência, compreendendo as aberrações de ordem inferior do olho do usuário e as aberrações de ordem superior do olho do usuário, bem como as aberrações de ordem inferior e as aberrações de ordem superior da lente de óculos progressiva e assumindo as referidas posição e orientação predeterminadas da referida lente de óculos progressiva diante do referido olho do usuário, bem como o referido modelo predeterminado para as distâncias e posições no espaço para uma pluralidade de objetos diante do olho do usuário vistos pelo usuário da etapa anteriormente nomeada; d) o cálculo de uma distribuição de potência óptica de desenho melhorado transladando a distribuição de potência óptica de desenho inicial da lente de óculos progressiva, em particular em um plano oblíquo ou perpendicular a uma direção de distância entre o desenho inicial da lente de óculos progressiva e o olho do usuário, e/ou rodando a distribuição de potência óptica de desenho inicial da lente de óculos progressiva, em particular no plano, de modo que um desvio entre a distribuição de potência óptica percebida e a distribuição de potência óptica de desenho inicial seja minimizado; e e) o cálculo do desenho melhorado da lente de óculos progressiva por, pelo menos, uma etapa do método do grupo consistindo em - translação e/ou rotação do desenho inicial da lente de óculos progressiva de acordo com a translação e/ou rotação calculadas e/ou - otimização de um desenho de início da lente de óculos progressiva usando a distribuição de potência óptica de desenho melhorado como uma distribuição de potência óptica de desenho alvo.

[0026] O fornecimento de informações de uma aberração do olho de um usuário significa, no contexto da presente descrição, que as informações de uma aberração tendo sido adquiridas em qualquer parte e/ou por qualquer pessoa e/ou máquina são tornadas disponíveis para a realização do método inventivo. As informações de aberração podem corresponder a dados de medição, como por exemplo dados de medição de frente de onda.

[0027] O fornecimento de uma distribuição de potência óptica de desenho inicial e um desenho inicial correspondente da lente de óculos progressiva significa, no contexto da presente descrição, que uma distribuição de potência óptica de desenho inicial e um desenho inicial correspondente podem ter sido determinados em qualquer parte e/ou por qualquer pessoa e/ou máquina e tornados disponíveis para a realização do método de acordo com a invenção. Os termos distribuição de potência óptica de desenho inicial e desenho inicial são explicados nas seções [0003] e [0004] acima.

[0028] A minimização do desvio entre a distribuição de potência óptica percebida e a distribuição de potência óptica de desenho inicial, no contexto da presente descrição, significa que a distribuição de potência óptica de desenho inicial é transformada por translação e/ou rotação, de modo que ambos os perfis de distribuição de potência mostrem uma coincidência mais próxima. Em particular, as linhas de distribuição de potência iso-óptica podem ser colocadas em coincidência mais próxima. Os exemplos são descritos com referência às Figuras anexadas.

[0029] A procura do ótimo (mínimo ou máximo) segundo dados termos e objetivos (matemáticos: alvos) em geral se denomina otimização (minimização ou maximização).

[0030] A otimização de um desenho de início da lente de óculos progressiva, como definido pela segunda alternativa da particularidade e) acima significa que um desenho da lente de óculos progressiva é predefinido. Um ou uma pluralidade de parâmetros definindo esse desenho predefinido, que é aqui denominado desenho de início, variam durante o procedimento de otimização até ser cumprido um critério de terminação. O critério de terminação é dado por uma certa distância em relação à distribuição de potência de desenho alvo que, de acordo com a invenção, corresponde à distribuição de potência óptica de desenho melhorado tendo sido determinada anteriormente.

[0031] Um processo de otimização típico (que pode solicitar tanto as etapas do método d) como a segunda alternativa de e)) se baseia na otimização, em particular minimização, de uma função de custo ou mérito. Uma função de custo ou mérito, igualmente conhecida como uma função de figura-de-mérito, é uma função que mede a concordância entre os dados e o modelo de montagem para uma escolha particular de parâmetros.

[0032] Os procedimentos de otimização típicos sendo aplicáveis com respeito à segunda alternativa da etapa e) de acordo com a presente invenção são, por exemplo, divulgados em W. Koppen, “Konzeption und Entwicklung von Progressivglãsem”, Deutsche Optiker Zeitung DOZ 10/95, págs. 42 a 46, EP 0 857 993 B2 ou EP 1 744 203 A1 usando a distribuição de potência óptica de desenho melhorado como uma distribuição de potência óptica de desenho alvo.

[0033] Em vez de adicionar uma modificação geral ao desenho alvo para incluir aberrações de ordem superior, igualmente, como contemplado no estado da técnica, a presente invenção tem como objetivo corresponder as potências ópticas percebidas com as potências ópticas de desenho inicial por via de modificações fisicamente alcançáveis, nomeadamente translações e uma rotação. Isso tira o ônus de os aspectos de fornecimento do desenho mudarem de ponderações na otimização para alguns parâmetros, nomeadamente as translações e a rotação que podem ser extraídas da distribuição de potência óptica percebida. Em particular, dado o desenho inicial da lente progressiva, a translação e rotação contempladas podem ser realizadas no “pós- processamento” sem mudar o formato da superfície do desenho inicial da lente progressiva (primeira alternativa na etapa e) acima). Esse formato de superfície do desenho é transladado e rodado em relação ao olho originando novas localizações para o ponto de montagem e, por exemplo, para o ponto de referência de desenho de distância e o ponto de referência de desenho de perto. Foi descoberto que por uma mera translação e rotação, pode ser alcançada uma correspondência significativa entre as potências ópticas percebidas e as potências ópticas de desenho levando em conta os desvios introduzidos pelas aberrações de ordem superior do olho não levadas em conta na determinação do primeiro desenho da lente progressiva. Em particular, aplicando somente a translação e rotação, não têm de ser realizadas nenhumas modificações no formato da superfície da lente de acordo com o desenho inicial, mas podem ser alcançadas por via de pequenos deslocamentos nos parâmetros de montagem do desenho da lente. Ademais, o método tanto compensa eficazmente o desenho para o efeito de aberrações de ordem superior do indivíduo como pode ser concretizado através de simples manipulações de ferramentas de desenho existentes de lente progressiva.

[0034] Em particular, a translação do desenho inicial da lente progressiva pode ser realizada em uma ou duas direções, em que a única ou as duas direções se encontram, cada uma delas, em um plano oblíquo ou perpendicular à direção de distância entre o desenho inicial da lente progressiva e o olho. Em particular, a translação determinada pode ser diferente de zero, por exemplo um comprimento ou dois comprimentos diferentes de zero. Em particular, a rotação determinada pode ser diferente de zero, por exemplo, um ângulo diferente de zero.

[0035] Em particular, o método pode ser um método implementado por computador. As etapas de “fornecimento” podem significar que as informações de uma aberração correspondente ou uma distribuição de potência óptica de desenho são fornecidas como uma entrada no método implementado por computador. Por isso, as informações sobre a frente de onda medida ou sobre a distribuição de potência óptica de desenho de acordo com o desenho inicial anteriormente determinado podem ser importadas para o método. Todavia, uma etapa de “obtenção” pode igualmente significar que as informações de aberração ou a distribuição de potência óptica de desenho são realmente determinadas ou medidas na etapa respectiva.

[0036] A “distribuição de potência óptica de desenho inicial” é determinada para corrigir as aberrações de ordem inferior do olho. Em particular, essas aberrações de ordem inferior são as aberrações até à, e incluindo a, segunda ordem. As aberrações podem, inter alia, ser expressadas como comumente conhecidas nos polinômios de Zernike. Ao estabelecer um modelo do olho incluindo essas aberrações de ordem inferior somente, pode ser encontrada uma prescrição para corrigir essas aberrações de ordem inferior. Os polinômios do modelo do olho podem ser idênticos às aberrações de ordem inferior anteriormente medidas. As aberrações de ordem superior são simplesmente definidas para zero. Todavia, em um refinamento alternativo, uma série de polinômios até à, e incluindo a, segunda ordem pode ser determinada para modelar ou aproximar as aberrações de frente de onda do olho. Como resultado, são determinados polinômios até à, e incluindo a, segunda ordem que diferem das aberrações de ordem inferior medidas, uma vez que os polinômios até à, e incluindo a, segunda ordem do modelo são igualmente influenciados pelas aberrações de ordem superior medidas. Ademais, é dada uma potência de adição desejada e, com base em outros parâmetros do desenho progressivo como, por exemplo, inserção, comprimento do corredor e/ou gradiente máximo de potência esférica, é determinada uma distribuição de potência óptica de desenho inicial da lente de óculos progressiva. Com base nisso e em outros parâmetros de usuário individual como distância pupilar, distância córnea-vértice, ângulo pantoscópico, por exemplo, o primeiro desenho da lente de óculos progressiva é determinado e obtido pelo método como habitualmente.

[0037] Por isso, o “desenho inicial da lente progressiva” compreende os formatos das superfícies frontal e posterior da lente progressiva determinada por via de um processo de otimização para propiciar a melhor distribuição de potência óptica de desenho inicial alcançável por via da otimização. Ademais, o desenho inicial pode compreender a espessura da lente de óculos progressiva pelo menos em um ponto, e o índice de refração do material, em particular, o índice de refração em um comprimento de onda de referência. Ademais, o desenho inicial pode compreender parâmetros de montagem, por exemplo, inserção, distância córnea-vértice, ângulo pantoscópico, ângulo de tração ou ângulo de forma de face, ponto de referência de desenho de longe e/ou ponto de referência de desenho de perto, que propiciam o posicionamento das superfícies frontal e posterior em relação ao olho.

[0038] Devido à mudança de potência esférica entre a porção de longe e de perto do olho, não é possível evitar um astigmatismo residual indesejado em algumas regiões. Esse astigmatismo residual, que é igualmente denominado erro de potência astigmática, será percebido pelo usuário. A distribuição desse astigmatismo residual pode ser influenciada por via dos outros parâmetros da distribuição de potência óptica de desenho inicial. Todavia, o mesmo não pode ser totalmente evitado nas lentes de óculos progressivas. É, por isso, incluído na distribuição de potência óptica de desenho inicial. Esse astigmatismo corresponde ao “erro de potência astigmática” como usado nesse pedido. Em outras palavras, o erro de potência astigmática corresponde ao - indesejado - desvio entre uma potência astigmática prescrita e uma potência astigmática efetiva fornecidas pela lente de óculos, cujo desvio resulta em um astigmatismo residual percebido pelo usuário.

[0039] Inicialmente, são fornecidos o desenho inicial da lente de óculos progressiva, a distribuição de potência óptica de desenho inicial subjacente e as informações de aberração do olho incluindo as aberrações de ordem inferior e superior do olho. Com base no desenho inicial da lente de óculos progressiva, e ainda com base nas aberrações de ordem inferior e nas aberrações de ordem superior do olho, é fornecida uma descrição completa do sistema de lente de óculos e olho. Com base nisso, é possível determinar a distribuição de potência óptica percebida efetiva. Os métodos para concretizar isso são geralmente conhecidos do perito na técnica e, por exemplo, discutidos nos documentos US 8,985,767 B2 e US 2011/0255052 A1. Dado que agora as aberrações de ordem superior do olho se encontram igualmente incluídas na determinação, existe um desvio entre a distribuição de potência óptica percebida e a distribuição de potência óptica de desenho inicial. Todavia, foi descoberto que não tem de ser realizada mais nenhuma modificação geral do desenho inicial da lente progressiva em uma medida geral para propiciar descrições de superfície completamente novas. Em vez disso, por mera translação e rotação do desenho inicial como delineado na primeira alternativa da particularidade e) acima, pode ser fornecida uma correspondência muito boa entre a distribuição de potência óptica de desenho inicial e a distribuição de potência óptica percebida.

[0040] A distância córnea-vértice é medida ao longo da direção Z que deverá corresponder à “direção de distância” de acordo com o atual pedido. Por isso, a direção de distância é paralela à linha de visão na posição primária do olho. Conformemente, a distância entre a lente de óculos progressiva e o olho pode não ser mudada ou pelo menos não significativamente mudada. Somente é realizada uma rotação da lente de óculos progressiva no plano de translação e/ou a própria translação. O “plano” no qual a translação e rotação são realizadas pode ser “oblíquo ou perpendicular” à direção de distância. Por isso, em uma alternativa, o plano é perpendicular à direção de distância. Na outra alternativa, o plano é oblíquo à direção de distância. Nessa alternativa, o plano oblíquo à direção de distância pode ser o “plano do formato de lente” que corresponde ao plano tangencial à superfície frontal de uma lente plana ou de demonstração ou fictícia em seu centro encaixado, quando montada em uma armação, cf. seção 17.1 de DIN EN ISO 13666: 2013-10. A armação é a armação dos óculos na qual a lente de óculos progressiva será montada. Como um outro exemplo, o plano oblíquo à direção de distância pode ser o plano tangencial à superfície posterior no ponto de interseção entre a superfície posterior e a linha de visão na posição primária do olho.

[0041] Essa translação e rotação compensam uma grande parte do desvio. Matematicamente, se forem encontradas a translação e rotação ótimas transladando e/ou rodando a distribuição de potência óptica de desenho inicial original para corresponder à distribuição de potência óptica percebida, então os opostos ou negativos dos valores calculados são aplicados no desenho para compensar o efeito das aberrações. Por outro lado, se a distribuição de potência óptica percebida for transladada e/ou rodada para corresponder à distribuição de potência óptica de desenho, então esses valores de correção, e não seus negativos, podem ser aplicados na distribuição de potência óptica de desenho inicial para compensar. Por isso, a translação e/ou rotação propiciam o desvio minimizado e podem depois ser aplicadas de modo a chegar a um desenho final da lente de óculos progressiva de acordo com a qual a lente progressiva pode então ser fabricada e, posteriormente pelo oftalmologista, montada na armação.

[0042] Ademais, de acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecido um método para fabricação de uma lente de óculos progressiva, o método compreendendo as etapas de determinar um desenho da lente de óculos progressiva de acordo com um método do primeiro aspecto da invenção ou um de seus refinamentos; e fabricar a lente de óculos progressiva com um desenho melhorado determinado. O método pode ainda compreender a inclinação da superfície posterior em relação à superfície frontal da lente para propiciar um eixo e uma potência de prisma prescritos. Em particular, a etapa de fabricação pode compreender a inclinação da superfície posterior em relação à superfície frontal da lente para propiciar um eixo e uma potência de prisma prescritos.

[0043] Ademais, de acordo com um terceiro aspecto da invenção, é fornecido um sistema para determinar um desenho melhorado para uma lente de óculos progressiva compreendendo uma unidade de processamento configurada para executar um método de acordo com o primeiro aspecto da invenção ou um de seus refinamentos ou o segundo aspecto da invenção ou um de seus refinamentos.

[0044] Ademais, de acordo com um quarto aspecto da invenção, é fornecido um programa de computador não transitório compreendendo um código de programa configurado para executar um método de acordo com o primeiro aspecto da invenção ou um de seus refinamentos ou o segundo aspecto da invenção ou um de seus refinamentos, quando o programa de computador é executado em um dispositivo de processamento de dados, como por exemplo um computador.

[0045] Ademais, de acordo com um quinto aspecto da invenção, é fornecido um elemento de lente de óculos progressiva fabricado de acordo com o método de fabricação do segundo aspecto da invenção.

[0046] Por consequência, o objeto inicialmente estabelecido pode ser totalmente alcançado.

[0047] Em um refinamento do método sendo definido pela segunda alternativa da etapa e), o método pode ser caracterizado pelo fato de - a referida distribuição de potência óptica de desenho inicial da etapa b) compreender uma pluralidade de pontos de apoio, sendo definidos, em cada um deles, um valor de potência óptica correspondente e uma ponderação correspondente, - o referido cálculo da etapa d) compreender a translação e/ou rotação da referida pluralidade de pontos de apoio com seus valores de potência óptica correspondentes e suas ponderações correspondentes de acordo com a translação e/ou rotação calculadas e - a referida otimização do referido desenho de início da lente de óculos progressiva da etapa e) compreender a minimização de uma função de custo ou mérito compreendendo os referidos valores de potência óptica correspondentes como valores de potência óptica alvo e suas ponderações correspondentes em cada um da referida pluralidade de pontos de apoio.

[0048] A vantagem dessa medida consiste em possíveis efeitos secundários indesejados induzidos por simples deslocamento de desenho serem evitados, como por exemplo potência prismática errada no ponto de referência de prisma.

[0049] Em um outro refinamento do método, o método pode ainda compreender que pelo menos um do grupo das seguintes condições secundárias seja levado em consideração na otimização do referido desenho de início: - valores de potência óptica individual no ponto de referência de longe e/ou ponto de referência de perto para o olho direito e esquerdo - distância córnea-vértice - diferente ampliação característica requerida para o olho direito e esquerdo - inclinação para a frente da armação - forma da armação - centralização - distância pupilar - condição de uso - diferentes potências ópticas para o olho direito e esquerdo, com efeitos na equalização de efeitos secundários prismáticos.

[0050] A vantagem dessa medida consiste em possíveis efeitos secundários indesejados induzidos por simples deslocamento de desenho serem evitados, como por exemplo potência prismática errada no ponto de referência de prisma.

[0051] Em um refinamento adicional de qualquer um dos modelos descritos acima, o método pode ainda compreender que as referidas etapas a) a e) sejam iterativamente repetidas.

[0052] A vantagem dessa medida é uma melhor montagem do alvo.

[0053] Em um outro refinamento do método, o método pode ainda compreender: • determinar uma multitude de pontos, em que a distribuição de potência óptica de desenho inicial compreende uma potência óptica de desenho inicial em cada um da multitude de pontos; • determinar a distribuição de potência óptica percebida determinando, pelo menos em cada um da multitude de pontos, uma potência óptica percebida pelo olho com base no desenho inicial da lente de óculos progressiva; e em que o desvio é minimizado determinando a translação e/ou a rotação, de modo que uma soma total das magnitudes das diferenças entre as potências ópticas percebidas e as potências ópticas de desenho inicial na multitude de pontos seja minimizada, em particular em que a potência óptica percebida e a potência óptica de desenho inicial em cada ponto corresponda ao erro de potência astigmática percebida e ao erro de potência astigmática de desenho inicial, respectivamente.

[0054] Mediante isso, o desvio pode ser minimizado de uma maneira vantajosa. Uma multitude de pontos pode ser disposta na lente de óculos progressiva de várias formas. Em geral, pode ser estabelecida uma simples rede com um certo espaçamento, por exemplo 0,5 mm ou menos. Todavia, uma vez que tem de ser melhorado um desenho de lente de óculos progressiva, é esperado que não existam nenhuns desvios na porção de distância da lente de óculos progressiva. Por consequência, a rede pode, por exemplo, ser colocada somente na porção intermédia e de perto, em particular em uma rede mais próxima, por exemplo com um espaçamento de 0,2 mm. Obviamente, quanto mais pontos forem escolhidos mais potência de cálculo será necessária para encontrar um ótimo para a correspondência entre a distribuição de potência óptica percebida e a distribuição de potência óptica de desenho inicial. Ademais, foi descoberto que não é tão importante corresponder partes da lente de óculos progressiva fora do campo de visão mais comum, por exemplo fora do corredor intermédio, uma vez que a área se encontra perto do corredor intermédio. Por consequência, isso pode ser conveniente para colocar a multitude de pontos ao longo do corredor intermédio, em particular em áreas com baixo erro de potência astigmática de desenho inicial, por exemplo em áreas com um erro de potência astigmática de desenho inicial igual ou inferior a 1 dioptria, em particular inferior a 0,5 dioptrias.

[0055] Em um refinamento do método, a potência óptica percebida e a potência óptica de desenho inicial em cada ponto correspondem a um erro de potência astigmática percebida e a um erro de potência astigmática de desenho inicial, respectivamente. Em particular, a potência óptica percebida pode corresponder somente ao erro de potência astigmática percebida. Em particular, a potência óptica de desenho inicial pode corresponder somente ao erro de potência astigmática de desenho inicial.

[0056] Por isso, em cada ponto, é determinada a diferença entre o erro de potência astigmática percebida e um erro de potência astigmática de desenho inicial. A magnitude das diferenças em todos os pontos é então minimizada. O “astigmatismo” nesse contexto pode corresponder à diferença astigmática de acordo com a seção 12.4 da norma DIN EN ISO 13666:2013-10, nomeadamente a potência de vértice no segundo meridiano principal menos a existente no primeiro meridiano principal. Nesse caso, a diferença astigmática é definida para ser sempre positiva. Em alternativa, pode ser usada uma potência óptica diferente. Por exemplo, pode ser usada a diferença entre um erro de potência esférica de desenho inicial e um erro de potência esférica percebida. O termo erro de potência esférica pode igualmente corresponder ao erro de potência esférica média. Ademais, por exemplo, pode ser usado um astigmatismo absoluto ou total, ou seja, a potência astigmática prescrita e o erro de potência astigmática combinados.

[0057] Para determinar as potências ópticas percebidas, pode ser determinada a distância do vértice ou a distância córnea-vértice de acordo com a seção 5.27 da norma DIN EN ISO 13666:2013-10, nomeadamente a distância entre a superfície posterior da lente de óculos progressiva e o ápice da córnea, medida ao longo da linha de visão perpendicular ao plano da frente dos óculos. A distância do vértice do usuário individual pode ser determinada. Em alternativa, pode ser assumido um valor padrão, por exemplo 15 mm. Ademais, uma distância do ápice da córnea até ao centro de rotação do olho pode ser aproximada em um valor padrão de 13,5 mm.

[0058] Em um outro refinamento do método, a etapa de cálculo da distribuição de potência óptica de desenho melhorado da lente de óculos progressiva compreende somente a translação e/ou rotação da distribuição de potência óptica de desenho inicial da lente de óculos progressiva. Em particular, o método pode compreender que a etapa de cálculo da distribuição de potência óptica de desenho melhorado da lente de óculos progressiva compreenda exclusivamente a translação e rotação da distribuição de potência óptica de desenho inicial.

[0059] Por consequência, além da translação e rotação, não são realizadas mais nenhumas modificações ou alterações da distribuição de potência óptica de desenho inicial. Isso propiciou uma redução significativa dos desvios entre a distribuição de potência óptica percebida e a distribuição de potência óptica de desenho inicial. Em particular, levando em conta outros desvios introduzidos no sistema lente-olho na posição “as worn” (como usado), ou seja, o uso real dos óculos, a redução alcançada por via de translação e rotação somente pode ser considerada suficiente.

[0060] Em um outro refinamento do método, a etapa de cálculo de uma distribuição de potência óptica de desenho melhorado transladando e/ou rodando compreende o estabelecimento de um espaço de otimização incluindo possíveis translações e rotações e minimizando o desvio, em particular a soma das magnitudes das diferenças entre a potência óptica de desenho inicial e a potência óptica percebida em todos os pontos, e em que o espaço de otimização compreende gamas para as possíveis translações e rotações. Em particular, uma gama para cada translação pode ser uma magnitude da translação de 1,5 mm ou menos, e uma gama da rotação pode ser uma magnitude de um ângulo de 1,5 graus ou menos. É possível definir outras condições de limite. Para a translação, uma gama para cada translação pode ser uma magnitude da translação de 2,5 mm ou menos, 2,0 mm ou menos, 1,5 mm ou menos, 1,0 mm ou menos ou 0,5 mm ou menos. Para a rotação, uma gama da rotação pode ser uma magnitude de um ângulo de 2,5 graus ou menos, 2,0 graus ou menos, 1,5 graus ou menos, 1,0 graus ou menos ou 0,5 graus ou menos.

[0061] Por isso, é estabelecido um espaço de otimização compreendendo uma translação, em particular duas distâncias de translação, e/ou um ângulo de rotação. Nesse espaço de otimização, são experimentadas várias combinações dos parâmetros e é calculada a distribuição de potência óptica percebida e é calculado o desvio para a distribuição de potência óptica de desenho inicial. O conjunto de parâmetros de translações e rotação que minimiza a magnitude total da diferença entre a potência óptica de desenho inicial e a potência óptica percebida em todos os pontos corresponde ao ótimo.

[0062] Em um outro refinamento do método, o fornecimento do desenho inicial compreende: • determinar a distribuição de potência óptica de desenho inicial determinando uma prescrição corrigindo as aberrações de ordem inferior do olho e determinando a distribuição de potência óptica de desenho inicial com base na prescrição (e a potência de adição desejada) com base em um modelo das aberrações do olho, em que o modelo inclui aberrações somente até à, e incluindo a, segunda ordem, em que a prescrição compreende pelo menos um de uma potência esférica, uma potência cilíndrica e um eixo de cilindro; • determinar o desenho inicial da lente de óculos progressiva com base na distribuição de potência óptica de desenho inicial com base em um modelo das aberrações do olho, em que o modelo inclui aberrações somente até à, e incluindo a, segunda ordem, em que o desenho inicial da lente de óculos progressiva compreende um formato de lente de óculos progressiva, em particular, e parâmetros de montagem, propiciando a distribuição de potência óptica de desenho inicial.

[0063] Em particular, a potência de adição desejada, a potência esférica e a potência cilíndrica são diferentes de zero. Em particular, a distribuição de potência óptica de desenho inicial somente compreende uma potência esférica e/ou uma potência cilíndrica com eixo de cilindro. Em particular, em outras palavras, a distribuição de potência óptica de desenho inicial pode, por exemplo, não compreender uma potência de prisma e respectiva base de prisma. Mediante isso, o desenho inicial da lente de óculos progressiva é determinado com base na frente de onda medida do olho de uma maneira geralmente conhecida de um perito na técnica. Como explicado inicialmente, a etapa de “fornecimento” do desenho inicial da lente de óculos progressiva e da distribuição de potência óptica de desenho inicial pode ser realizada, uma vez que conjuntos correspondentes de dados são recebidos como uma base para o outro método. Todavia, o método pode igualmente incluir a determinação real da distribuição de potência óptica de desenho inicial e do desenho inicial da lente de óculos progressiva com base nas informações de aberração. Com base nessas informações de aberração, a distribuição de potência óptica de desenho inicial é determinada com base em um modelo de segunda ordem do olho, em particular as aberrações até à, e incluindo a, segunda ordem, em particular em polinômios de Zernike ou qualquer outro tipo de polinômios adequados, como por exemplo polinômios de Taylor, de Chebychev ou aberrações de Seidel, etc. Por isso, as aberrações do olho são modeladas com uma abordagem de segunda ordem para as aberrações. Os polinômios do modelo do olho podem ser idênticos às aberrações de ordem inferior anteriormente medidas. As aberrações de ordem superior são simplesmente definidas para zero. Todavia, em um refinamento alternativo, uma série de polinômios até à, e incluindo a, segunda ordem pode ser determinada para modelar ou aproximar as aberrações de frente de onda do olho. Como resultado, são determinados polinômios até à, e incluindo a, segunda ordem que diferem das aberrações de ordem inferior medidas, uma vez que os polinômios até à, e incluindo a, segunda ordem do modelo são igualmente influenciados pelas aberrações de ordem superior medidas. Para isso, é possível encontrar uma prescrição para corrigir essas aberrações. Ademais, com base nessa prescrição, uma potência de adição desejada e um desenho progressivo geral propiciando a transição da porção de distância propiciando as potências de prescrição e uma porção de perto propiciando uma potência esférica adicional, pode ser determinada a distribuição de potência óptica de desenho inicial. Em seguida, com base nessa distribuição de potência óptica de desenho inicial, pode ser determinado um desenho inicial da lente de óculos progressiva. Em particular, o desenho inicial pode incluir os formatos de superfície que podem ser fabricados para propiciar a distribuição de potência óptica de desenho inicial. Ademais, o desenho inicial pode incluir a espessura da lente de óculos progressiva. Os formatos de superfície e a espessura são determinados por via de um processo de otimização. Por isso, pode ser que o desenho inicial da lente de óculos progressiva não propicie exatamente a distribuição de potência óptica de desenho inicial. Contudo, propicia a distribuição de potência óptica de desenho inicial de uma maneira ótima com base nos respectivos critérios de otimização. Ademais, o desenho inicial inclui parâmetros de montagem para colocar a lente de óculos progressive diante do olho do usuário.

[0064] Diferentes tipos de funções de mérito e métricas de otimização para fornecer resultados de técnicas de refração objetivas foram contemplados e são bem conhecidos de um perito na técnica. Por exemplo, são fornecidos exemplos no documento US 7,857,451 B2 “System and method for optimizing clinical optic prescriptions”, documento US 2012/0069297 A1 “Eyeglass prescription method”, US 2005/0110946 A1 “Objective manifest refraction”, WO 03/092485 A1 “Sharpness metric for vision quality”, US 2008/0100800 A1 “Eyeglass prescription method”, US 2009/0015787 A1 “Apparatus and method for determining an eyeglass prescription for a vision defect of an eye” e no documento US 8,205,987 B2 “Method for optimizing a spectacle lens for the wavefront aberrations of an eye”.

[0065] O único ou mais parâmetros caracterizando a prescrição de monóculo compreendem um ou mais parâmetros selecionados desde o grupo consistindo em potência esférica, potência de cilindro (potência astigmática), eixo de cilindro ou os respectivos termos de transformação M, J0 e J45 da série de Zernike. Em particular, os parâmetros podem corresponder a potência esférica, potência de cilindro e eixo de cilindro ou podem corresponder a M, J0 e J45.

[0066] Obviamente, poderão ser possíveis outros parâmetros, por exemplo polinômios de Zernike de segunda ordem. Se os parâmetros podem ser definidos para esfera, cilindro e eixo ou M, J0, J45 ou podem ser ainda definidos para os coeficientes de Zernike de segunda ordem pode depender da função usada ou de qualquer outra preferência. Todos os parâmetros ou combinações de parâmetros podem ser igualmente usados. Como um perito na técnica sabe prontamente, pode ser novamente calculado um conjunto de parâmetros compreendendo esfera, cilindro e eixo para fornecer um conjunto de parâmetros compreendendo M, J0 e J45. Ademais, os coeficientes de Zernike de segunda ordem C20, C2+2 e C2-2 podem ser usados como o conjunto de parâmetros. Todavia, mesmo esses coeficientes de Zernike podem ser derivados de um conjunto de parâmetros M, J0 e J45.

[0067] Um outro refinamento do método, a multitude de pontos tem um número de pelo menos oito.

[0068] Em geral, quanto maior for o número de pontos usados para o cálculo das translações e da rotação para alinhar a distribuição de potência óptica percebida com a distribuição de potência óptica de desenho, maior será o esforço de cálculo a ser realizado para minimizar a soma total dos desvios em todos os pontos. Por sua vez, um pequeno número poderá encontrar um resultado rápido para as translações e a rotação, mas poderá não alinhar o melhor possível a distribuição de potência óptica percebida e a distribuição de potência óptica de desenho inicial. Foi descoberto que oito pontos podem propiciar uma estimativa bastante boa das translações e do ângulo de rotação. Todavia, o número de pontos pode igualmente ser definido para pelo menos 16, pelo menos 32 ou pelo menos 64, por exemplo.

[0069] Em um outro refinamento do método, a distribuição de potência óptica de desenho inicial compreende uma linha indicando um erro astigmático de desenho de 0,5 dioptrias, e em que cada um da multitude de pontos se encontra na linha indicando o erro de potência astigmática de desenho de 0,5 dioptrias.

[0070] Por consequência, a multitude de pontos, em particular pelo menos seis pontos, é fornecida na linha de um erro de potência astigmática de desenho de 0,5 dioptrias. A multitude de pontos se encontra nessa linha. Além da multitude de pontos, podem se encontrar presentes outros pontos, nos quais são comparadas a potência óptica percebida e a potência óptica de desenho. Todavia, a multitude de pontos com seu respectivo número é colocada na linha de um erro de potência astigmática de desenho de 0,5 dioptrias. Foi descoberto que essa linha é descritiva de grandes partes da distribuição de potência óptica de desenho inicial e abrange uma área significativa do campo visual importante para a percepção do usuário. Quando maior for o erro de potência astigmática, menores serão as áreas da lente de óculos progressiva sendo afetadas. Por isso, foi descoberto que a colocação de um foco no alinhamento da linha designando o erro de potência astigmática de 0,5 dioptrias fornece uma boa correspondência para a distribuição de potência óptica completa. Por exemplo, a multitude de pontos pode ser igualmente espaçada nessa linha ou pode ser colocada em um espaçamento predefinido, por exemplo 1 mm ao longo dessa linha. Por isso, isso não iria resultar em uma rede igualmente espaçada sobre a lente, mas nos pontos sendo somente distribuídos ao longo da linha de erro de potência astigmática de desenho inicial de 0,5 dioptrias.

[0071] Em um outro refinamento do método, é definido um centro da rotação para um centro geométrico do desenho da lente de óculos progressiva.

[0072] Usualmente, os desenhos são calculados para uma lente em bruto circular ou elíptica. Por consequência, o centro da margem circular ou o centro da elipse significando a interseção dos eixos de elipse pode ser definido como o centro para a rotação.

[0073] Ademais, em um refinamento, o centro da rotação pode ser definido de um meio de um corredor intermédio do desenho inicial da lente de óculos progressiva.

[0074] Por exemplo, o corredor intermédio pode ser definido como uma linha reta desde o ponto de referência de desenho de distância até ao ponto de referência de desenho de perto. O centro da rotação pode então ser definido para metade dessa distância.

[0075] Em um outro refinamento do método, o desenho inicial da lente de óculos progressiva compreende um conjunto de parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva, e em que o método compreende ainda a repetição iterativa das etapas para determinar o desenho melhorado da lente de óculos progressiva e a otimização do conjunto de parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva, de modo que o desvio entre a distribuição de potência óptica percebida e a distribuição de potência óptica de desenho inicial seja ainda minimizado.

[0076] Mediante isso, além da translação e rotação, o desenho inicial da lente de óculos progressiva é emendado otimizando certos parâmetros do desenho de lente de óculos progressiva para corresponder melhor a distribuição de potência óptica percebida com a distribuição de potência óptica de desenho inicial. Esses parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva podem, por exemplo, corresponder ao comprimento do corredor intermédio, aos tamanhos da zona de distância e da zona de perto, a um gradiente da potência esférica ao longo do corredor para as transições desde a zona de distância até à zona próxima ou à inserção do ponto de referência de desenho de perto em relação ao ponto de referência de desenho de distância.

[0077] Obviamente, uma mudança de qualquer um desses parâmetros iria requerer o cálculo de um novo desenho inicial da lente de óculos progressiva. Novamente, isso tem de ser feito com base em um modelo das aberrações do olho, em que o modelo inclui aberrações somente até à, e incluindo a, segunda ordem. Em seguida, a distribuição de potência óptica percebida necessitará novamente de ser calculada. Em seguida, a translação e rotação podem ser calculadas como explicado, em que os parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva podem resultar em uma melhor correspondência da distribuição de potência óptica de desenho inicial com a distribuição de potência óptica percebida por translação e rotação. Matematicamente, os parâmetros podem ser encontrados correspondendo a distribuição de potência óptica de desenho inicial com a distribuição de potência óptica percebida. Em seguida, os opostos ou negativos dos valores calculados são aplicados no desenho inicial para compensar. Novamente, por outro lado, se a distribuição de potência óptica percebida for correspondida com a distribuição de potência óptica de desenho inicial transformada (por translação e/ou rotação), então esses valores de correção, e não seus negativos, podem ser aplicados na distribuição de potência óptica de desenho inicial para compensar. Todavia, pode ser vantajoso alterar os parâmetros para corresponder à distribuição de potência óptica de desenho inicial com a distribuição de potência óptica percebida. Após o processo convergir, o desenho é novamente determinado com mudanças nos parâmetros, por exemplo inserção e comprimento do corredor, dos sinais opostos, e depois as translações e rotação dos sinais opostos serão aplicadas. Alguns outros pequenos melhoramentos podem ser fornecidos mediante isso. Todavia, será requerida uma emenda ao desenho inicial da lente de óculos progressiva.

[0078] Em um outro refinamento do método, o conjunto de parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva compreende pelo menos um de uma inserção, um comprimento de um corredor intermédio e uma potência esférica de gradiente máximo. Ademais, o tamanho ou os limites da zona de perto e/ou da zona de distância podem corresponder a um dos parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva.

[0079] Mediante isso, o layout da lente de óculos progressiva básica pode ser emendado. Ademais, esses parâmetros ou os parâmetros respectivamente emendados podem ser considerados como sendo quase fisicamente alcançáveis de modo que nenhuns efeitos desvantajosos no layout de desenho óptico geral tenham efeito.

[0080] Em um outro refinamento do método, a otimização do conjunto de parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva é realizada estabelecendo um espaço de otimização compreendendo o conjunto de parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva e, em cada etapa da otimização, determinando um novo desenho inicial com base em um novo conjunto de parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva e, com base nesse novo desenho inicial, determinando um novo desenho melhorado.

[0081] Mediante isso, de uma maneira iterativa, pode ser encontrado um conjunto de parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva fornecendo a melhor base para minimizar o desvio entre as potências ópticas de desenho inicial e as potências ópticas percebidas, de modo que as translações e a rotação determinadas desse desenho inicial particular sejam depois usadas para transladar e rodar esse desenho inicial particular para definir o desenho de lente de óculos progressiva melhorado.

[0082] Em um outro refinamento do método, as aberrações de ordem inferior e as aberrações de ordem superior são expressadas como polinômios de Zernike.

[0083] Essa é a expressão mais comum para aberrações de frente de onda e para expressar aberrações ópticas.

[0084] Em particular, em todo o pedido, qualquer referência sendo feita a “ordens” de aberrações pode exemplificativamente ser relacionada com uma expressão por via de polinômios de Zernike. No caso de polinômios de Zernike, o termo “ordem” significa a ordem radial ou o grau radial do polinômio de Zernike.

[0085] Em um outro refinamento do método, as aberrações de ordem superior compreendem somente aberrações de terceira e/ou quarta ordem.

[0086] Mediante isso, o cálculo da distribuição de potência óptica percebida pode ser simplificado.

[0087] Em um outro refinamento, cada otimização pode ser feita por uma otimização de quadrados mínimos.

[0088] Esses métodos são geralmente conhecidos e em particular propiciam boas soluções para problemas de minimização de diferenças e desvios, respectivamente.

[0089] Em um outro refinamento, o método é um método implementado por computador.

[0090] Ou seja, cada etapa do método pode ser realizada de uma maneira automatizada originando o desenho melhorado.

[0091] Em um outro refinamento, as informações de aberração do olho correspondem a uma medição de frente de onda ou são obtidas por via de uma medição de frente de onda. Outros métodos como Tomografia de Ressonância Magnética (TRM) ocular ou Tomografia de Coerência Óptica (TCO) são igualmente concebíveis para determinar o formato das partes do olho e para derivar daí as informações de aberração.

[0092] Em um outro refinamento, a translação e a rotação do desenho inicial da lente de óculos progressiva são determinadas em um plano oblíquo ou perpendicular a uma direção de distância entre o desenho inicial da lente de óculos progressiva e o olho. O plano pode não incluir a linha de visão.

[0093] Por isso, qualquer movimento ou rotação de um desenho de lente de óculos progressiva de acordo com a presente invenção pode se encontrar em um plano perpendicular à direção de distância. Em alternativa, o plano pode ser oblíquo à direção de distância, por exemplo o plano do formato de lente, que corresponde ao plano tangencial à superfície frontal de uma lente plana ou de demonstração ou fictícia em seu centro encaixado, quando montada na armação, ou pode corresponder ao plano tangencial à superfície posterior no ponto de interseção entre a superfície posterior e a linha de visão na posição primária do olho. Em particular, o plano oblíquo à direção de distância pode incluir um ângulo de pelo menos 70 graus com a direção de distância tanto no plano X-Z como no plano Y-Z, ou seja, não é inclinado em mais de 20 graus em relação ao plano perpendicular à direção de distância.

[0094] Em um outro refinamento do sistema de acordo com o terceiro aspecto da invenção, o sistema compreende ainda um aberrômetro de frente de onda configurado para medir uma frente de onda indicativa das propriedades refrativas do olho. Novamente, o aberrômetro de frente de onda pode ser um sensor de Hartmann-Shack, um aberrômetro de Tscherning, um aberrômetro de Talbot ou um aberrômetro de passagem dupla.

[0095] Em um outro refinamento, o aberrômetro de frente de onda se situa em um primeiro local, em que a unidade de processamento se situa em um segundo local, e em que o primeiro local e o segundo local são conectados por via de uma rede de dados.

[0096] Como explicado acima, isso pode permitir uma única unidade de processamento servindo uma multitude de lojas de óculos, cada uma tendo um aberrômetro de frente de onda. Por isso, um único segundo local, onde a unidade de processamento se encontra, pode ser conectado por via da rede de dados a uma multitude de primeiros locais. Isso evita que a potência de cálculo necessária se encontre diretamente situada em cada primeiro local ou loja de óculos, por exemplo.

[0097] Em um outro refinamento, o sistema compreende um dispositivo de saída configurado para gerar o desenho melhorado e/ou a distribuição de potência óptica de desenho melhorado.

[0098] Como explicado acima, o dispositivo de saída pode ser um display eletrônico ou uma impressora. Ademais, o dispositivo de saída pode ser um meio de armazenamento que armazena o desenho melhorado e/ou a distribuição de potência óptica de desenho melhorado.

[0099] Não é necessário dizer que as particularidades mencionadas acima e as particularidades que se seguem podem não só ser usadas nas combinações fornecidas como também em diferentes combinações ou sozinhas sem sair do escopo da presente invenção.

[0100] Outras particularidades e vantagens da invenção serão evidentes desde a seguinte descrição detalhada. Salvo definição em contrário, todos os termos técnicos e científicos usados têm o mesmo significado como comumente entendido por um perito na técnica ao qual esse invento pertence. Nos desenhos: a Fig. 1 mostra uma lente progressiva esquemática e elementos de seu desenho; a Fig. 2 mostra um retrato esquemático de um sistema lente-olho; a Fig. 3 mostra uma visualização de um desvio de exemplo entre o erro de potência astigmática na direção x; a Fig. 4 mostra uma visualização de um desvio de exemplo entre o erro de potência astigmática na direção y; a Fig. 5 mostra uma visualização de um desvio de exemplo entre o erro de potência astigmática na direção de rotação; a Fig. 6 mostra uma análise estatística de desvios na direção x, na direção y e na direção de rotação; a Fig. 7 mostra uma modalidade de um método de acordo com a invenção; a Fig. 8 mostra quatro exemplos da aplicação do método de acordo com a invenção; a Fig. 9 mostra uma outra modalidade de um método de acordo com a invenção; a Fig. 10 mostra um exemplo da aplicação da outra modalidade de um método de acordo com a invenção; a Fig. 11 mostra um programa de computador de acordo com a invenção; a Fig. 12 mostra uma modalidade de um sistema de acordo com a invenção; e a Fig. 13 mostra uma outra modalidade de um sistema de acordo com a invenção.

[0101] A Fig. 1 mostra uma lente 10 e aspectos de seu desenho. A lente 10 deverá ser uma lente de óculos progressiva significando que uma potência esférica de uma lente aumenta de uma porção de visualização de distância 12 para uma porção de visualização de perto 14. Essas áreas de uma lente podem igualmente ser descritas como uma zona de distância 12 e a zona de perto 14. O exemplo retratado na Fig. 1 tem uma orientação como irá, por exemplo, aparecer diante do olho esquerdo de um usuário, ou seja, com a zona de perto sendo deslocada na direção do nariz do usuário. Um limite 13 da lente 10 é retratado como sendo circular. Todavia, isso não é obrigatório. Igualmente, existem lentes em bruto conhecidas com limites elípticos. Ademais, o desenho de uma lente como uma descrição matemática de suas superfícies pode se estender matematicamente para além da margem 13 da lente 10 então efetivamente fabricada. Por consequência, o limite 13 é meramente fornecido para efeitos ilustrativos.

[0102] Entre a zona de distância 12 e a zona de perto 14, existem regiões de mistura ou periferia 16, nas quais ocorrem níveis elevados de erro de potência astigmática. Por isso, a periferia não é usualmente considerada opticamente útil para o usuário. Na zona de perto, a potência esférica média é mais positiva que na zona de distância. Por exemplo, a potência esférica média da zona de perto pode corresponder a +2,0 dioptrias mais em comparação com a da zona de distância. Entre as duas zonas 12 e 14, existe um chamado corredor progressivo ou corredor intermédio 18 ao longo do qual ocorre somente um erro de potência astigmática muito baixa, uma vez que esse corredor progressivo 18 corresponde ao corredor ao longo do qual é assumido que o olho se move ao passar da zona de distância 12 para a zona de perto 14. Um ponto de referência de desenho de distância é numerado com o número de referência 20. No ponto de referência de desenho de distância, a potência de distância corresponde à potência de distância de desenho. O mesmo se aplica a um ponto de referência de desenho de perto 22 no qual a potência desejada na zona de perto é correspondida. O ponto de referência de desenho de perto é deslocado em direção ao nariz do usuário no exemplo. Por isso, esse deslocamento designado pela chamada inserção 26 é igualmente mostrado. Por isso, a inserção 26 corresponde ao desvio na direção X do ponto de referência de desenho de perto em relação ao ponto de referência de desenho de distância.

[0103] Uma linha direta desde o ponto de referência de desenho de distância 20 até ao ponto de referência de desenho de perto 22 é enumerada pelo número de referência 24, e pode se denominar a linha de gradiente. Ao longo dessa linha, a potência esférica média transita do fim da zona de distância e da potência esférica média na zona de distância para o início da zona de perto e da potência esférica média desejada na zona de perto. Os tamanhos ou as áreas das zonas de perto e de distância 12, 14 podem ser projetados independente do comprimento do corredor progressivo. Zonas maiores têm tendência para produzir desenhos “rígidos”, uma vez que a área das zonas periféricas 16 é diminuída. O astigmatismo máximo e o gradiente de astigmatismo aumentam ambos à medida que uma zona periférica 16 diminui na área. O “rígido” no desenho rígido se relaciona com o gradiente de erro de potência astigmática entre as zonas claras e a periferia. O comprimento do corredor determina o gradiente de potência média entre a distância e as zonas de perto. Todos esses parâmetros podem escalar diretamente com a potência de adição da lente. Se é preferível um desenho “rígido” ou “mole” para um usuário individual pode variar.

[0104] A Fig. 2 mostra um exemplo de um sistema lente-olho. A lente é novamente designada pelo número de referência 10. O olho é designado pelo número de referência 30. Relativamente ao olho, podem ser usados parâmetros padrão no cálculo de potências ópticas em um sistema lente-olho. Por exemplo, podem ser usados valores padrão para o diâmetro do olho. A lente é colocada diante do olho no sistema lente- olho. Um plano de lente é designado pelo número de referência 34. Entre a superfície posterior da lente 10 e a córnea do olho 30, existe a distância córnea-vértice 28 que corresponde a um parâmetro individual dependendo das dimensões faciais do usuário. A distância córnea- vértice é medida ao longo da direção Z que deverá corresponder à “direção de distância” de acordo com o atual pedido. Por isso, a direção de distância passa paralelamente à linha de visão na posição primária do olho. Um plano do olho se encontrará no vértice da córnea designado pelo número de referência 32. Por isso, qualquer movimento ou rotação de um desenho de lente de acordo com a presente invenção pode se encontrar em um plano X-Y, ou seja, um plano perpendicular a essa direção de distância. Em alternativa, o plano pode ser oblíquo à direção de distância, por exemplo o plano do formato de lente, que corresponde ao plano tangencial à superfície frontal de uma lente plana ou de demonstração ou fictícia em seu centro encaixado, quando montada na armação, ou pode corresponder ao plano tangencial à superfície posterior no ponto de interseção entre a superfície posterior e a linha de visão na posição primária do olho. Em particular, o plano oblíquo à direção de distância pode incluir um ângulo de pelo menos 70 graus com a direção de distância tanto no plano X-Z como no plano Y-Z, ou seja, não é inclinado em mais de 20 graus em relação ao plano perpendicular à direção de distância.

[0105] Com referência às Figs. 3 a 7, serão agora explicados os antecedentes técnicos gerais da presente invenção.

[0106] Em geral, a invenção é uma forma simplificada de abordar a pequena variação da óptica percebida de uma lente progressiva levando em conta as aberrações de ordem superior (HOAs) medidas do olho do usuário individual. A ideia básica é reduzir as variações complexas na lente para alguns parâmetros. Os parâmetros mais simples são uma translação e rotação da lente. Isso não iria requerer qualquer nova otimização e pode ser aplicado no pós-processamento de desenho. O nível seguinte de parâmetros corresponderia a parâmetros que são atualmente abordados em motores de cálculo existentes, como por exemplo inserção, comprimento do corredor, tamanhos de uma zona de visualização de distância e uma zona de visualização de perto ou um gradiente da transição da potência esférica. Esses podem ser implementados sem qualquer mudança significativa nas atuais otimizações.

[0107] Ao analisar a óptica de lentes de óculos progressivas como modificado por alguns dos olhos em uma grande base de dados de olhos de usuário real, podem ser feitas certas observações. A maior parte das zonas de perto e de distância da lente não são afetadas. Isso é óbvio, uma vez que a lente tem HOAs muito baixas nessas regiões por predefinição. As áreas mais afetadas são o corredor e os limites de zona, pela simples razão que essas regiões da lente têm as aberrações mais elevadas.

[0108] Ademais, pode se assumir que a distribuição espacial do erro de potência astigmática ou astigmatismo residual é mais crítica que a do erro de potência média em uma lente de óculos progressiva. Não é possível controlar totalmente ambas. Ao olhar através de uma seção da lente que não tem nenhum erro cilíndrico e nenhum erro de potência média negativa, existirá alguma distância para a qual a imagem é clara. Ao olhar através de uma seção com um erro cilíndrico significativo (erro de potência astigmática), não existe nenhuma distância clara. Por consequência, a distribuição de erro de potência astigmática dita a região potencialmente útil da lente. É particularmente importante alinhar o corredor do desenho com a direção de olhar fixo principal do usuário.

[0109] Como resultado do acima, a localização horizontal do corredor, como definido pelo canal de erro de potência astigmática mínima no sistema lente-mais-olho, corresponde tanto a um aspecto crítico da lente como a uma região com a garantia de ter HOAs de lente de grande magnitude, e por consequência é potencialmente modificada pelas HOAs do olho.

[0110] O efeito de HOAs na distribuição de potência óptica percebida de uma lente é uma distribuição bidimensional complexa. A questão é o quão bem uma translação e rotação simples da lente podem aproximar o efeito total.

[0111] A distribuição de potência óptica percebida de uma lente de óculos progressiva de adição de 2,50 dioptrias plana usando somente as HOAs e reduzindo a zero os termos de segunda ordem de 500 olhos de exemplo com diâmetros de pupila entre 4,75 e 5,25 mm foi analisada. Como comparação, foram realizadas otimizações conhecidas para calcular a distribuição de prescrições ótimas. Para uma simples estimativa da translação em “X”, o deslocamento horizontal na localização de potência cilíndrica mínima perto do centro vertical do corredor foi analisado. A Fig. 3 inclui um mapa de sobreposição do astigmatismo óptico do desenho, que é idêntico ao erro de potência astigmática de desenho, uma vez que esse exemplo se baseia em uma lente de óculos progressiva de adição de 2,50 dioptrias plana, e ao erro de potência astigmática percebida de um usuário com um conjunto específico de HOAs. Os contornos se encontram em intervalos de 0,50 dioptrias. O mapa mostra um deslocamento lateral óbvio do corredor.

[0112] O gráfico à direita na Fig. 3 traça o erro de potência astigmática percebida e de desenho na região da trajetória do olho mostrada pela linha preta no mapa. A diferença entre as localizações dos mínimos dessas duas funções foi considerada como uma estimativa do deslocamento horizontal da trajetória do olho.

[0113] Um cálculo similar foi efetuado para estimar o deslocamento vertical do limite da zona de distância. Nesse caso, a diferença entre as localizações dos contornos de 0,50 D considerada ao longo do par de linhas verticais mostradas na Fig. 4 foi usada para estimar o deslocamento vertical. A média dos dois deslocamentos foi usada como a estimativa.

[0114] Finalmente, o ângulo de rotação foi estimado calculando a média das quatro diferenças angulares nos contornos de 0,50 D considerados ao longo dos arcos mostrados na Fig. 5.

[0115] A Fig. 6 mostra a distribuição dessas medidas calculadas usando as HOAs de 500 olhos de exemplo. Aproximadamente, 25% dos olhos têm um deslocamento de corredor horizontal de 0,5 mm ou mais, 25% têm um deslocamento vertical da zona de distância de 0,5 mm ou mais, 25% têm uma rotação de 0,5 graus ou mais; e cerca de 60% têm um deslocamento de 0,5 ou mais em um ou mais dos três parâmetros.

[0116] As mudanças causadas pelas HOAs de olhos típicos na distribuição de potência óptica percebida de uma lente de óculos progressiva são bastante pequenas. Até grande medida, essas mudanças e, em particular, o componente de erro de potência astigmática, podem ser compensadas por uma translação e rotação simples da lente.

[0117] A Fig. 7 mostra uma modalidade de um método de acordo com a presente invenção. O referido método se destina a determinar um desenho melhorado para uma lente de óculos progressiva.

[0118] Após o início do método 100, na etapa 110, são obtidas informações de uma aberração de um olho, as informações de aberração compreendendo aberrações de ordem inferior do olho e aberrações de ordem superior do olho, quando as aberrações de ordem inferior correspondem a aberrações até à, e incluindo a, segunda ordem. Em particular, essas informações de aberração podem ser expressadas em polinômios de Zernike. Em geral, essas informações de aberração do olho podem ser obtidas por via de um aberrômetro ou qualquer outro dispositivo de medição de frente de onda objetivo comumente conhecido. Outros métodos como TRM ocular são igualmente concebíveis para determinar o formato das partes do olho e para derivar daí as informações de aberração.

[0119] Ademais, na etapa 120, é obtida uma distribuição de potência óptica de desenho no desenho inicial da lente de óculos progressiva, quando a distribuição de potência óptica de desenho inicial é projetada para corrigir as aberrações de ordem inferior do olho e para propiciar uma potência de adição desejada, e em que o desenho inicial da lente de óculos progressiva é determinado para propiciar a distribuição de potência óptica de desenho inicial com base em um modelo das aberrações do olho, em que o modelo inclui aberrações somente até à, e incluindo a, segunda ordem. Essa distribuição de potência óptica de desenho inicial e esse desenho inicial da lente de óculos progressiva podem igualmente ser introduzidos no método e podem ter sido predeterminados por via de técnicas comumente conhecidas. Todavia, podem igualmente ser determinados na etapa de obtenção direta no método.

[0120] Em seguida, na etapa 130, é determinada uma distribuição de potência óptica percebida pelo olho com base no desenho inicial da lente de óculos progressiva, nas aberrações de ordem inferior do olho e nas aberrações de ordem superior do olho.

[0121] Na etapa 140, é determinada uma translação da distribuição de potência óptica de desenho inicial da lente de óculos progressiva em um plano oblíquo ou perpendicular a uma direção de distância entre a distribuição de potência óptica de desenho inicial da lente de óculos progressiva e o olho, e uma rotação da distribuição de potência óptica de desenho inicial da lente de óculos progressiva no plano, que corresponde ao plano perpendicular ou oblíquo à direção de distância, de modo que um desvio entre a distribuição de potência óptica percebida e a distribuição de potência óptica de desenho inicial seja minimizado. Em particular, essa minimização pode levar em conta um erro de potência astigmática de desenho e um erro de potência astigmática percebida, somente. Em modalidades alternativas, não só o erro de potência astigmática de desenho percebido pode ser levado em conta como também uma distribuição de erro de potência esférica média de desenho e percebida.

[0122] Por fim, na etapa 150, após a determinação da translação e rotação, o desenho melhorado da lente progressiva é determinado transladando e rodando o primeiro desenho da lente progressiva de acordo com a translação e rotação determinadas. Matematicamente, se forem encontradas a translação e rotação transladando e rodando a distribuição de potência óptica de desenho inicial para corresponder à distribuição de potência óptica percebida, então os opostos ou negativos dos valores determinados são aplicados no desenho original para compensar o efeito das aberrações. Por outro lado, se a distribuição de potência óptica percebida for transladada e rodada para corresponder à distribuição de potência óptica de desenho inicial, então esses valores de correção, e não seus negativos, podem ser aplicados na distribuição de potência óptica de desenho inicial para compensar.

[0123] Em seguida, o método termina.

[0124] A Fig. 8 mostra quatro exemplos de uma aplicação do método de acordo com a modalidade da Fig. 7. Para esses exemplos, o alinhamento entre as distribuições de erro de potência astigmática de desenho e percebida foi determinado examinando somente os contornos de astigmatismo de 0,50 D. O alinhamento foi alcançado calculando o valor do erro de potência astigmática percebida ao longo da localização de contornos de 0,50 D do erro de potência astigmática de desenho inicial, esquerdo e direito, e depois ajustando ΔX, ΔY e o ângulo de rotação considerados em torno do meio da trajetória do olho, para minimizar a soma da diferença absoluta no astigmatismo ao longo das trajetórias.

[0125] Os quatro exemplos foram escolhidos especificamente porque tiveram deslocamentos significativos previstos pelos cálculos simples. O exemplo à esquerda teve um grande deslocamento na direção X, o seguinte tem uma grande rotação, o seguinte à direita tem um grande deslocamento Y e o mais à direita tem ambos os deslocamentos X e Y de magnitude similar. Esses exemplos onde os deslocamentos são relativamente grandes mostram um bom alinhamento em toda a parte após o alinhamento dos contornos de 0,50 D. Por isso, isso implica que a translação e rotação simples correspondam a uma aproximação razoável ao efeito total de HOAs na percepção da lente para a maioria dos olhos.

[0126] A Fig. 9 mostra uma modalidade alternativa 200 do método de acordo com a presente invenção.

[0127] Após o início do método, como no método 100 acima, na etapa 210, são obtidas informações de uma aberração de um olho, as informações de aberração compreendendo aberrações de ordem inferior do olho e aberrações de ordem superior do olho, quando as aberrações de ordem inferior correspondem a aberrações até à, e incluindo a, segunda ordem.

[0128] Na etapa 220, é então obtida uma distribuição de potência óptica de desenho e um primeiro desenho da lente de óculos progressiva, quando a distribuição de potência óptica de desenho inicial é projetada para corrigir as aberrações de ordem inferior do olho e para propiciar uma potência de adição desejada, e em que o desenho inicial da lente de óculos progressiva é determinado para propiciar a distribuição de potência óptica de desenho inicial com base em um modelo das aberrações do olho 30, em que o modelo inclui aberrações somente até à, e incluindo a, segunda ordem.

[0129] Em seguida, como explicado, na etapa 230, é determinada a distribuição de potência óptica percebida pelo olho com base no desenho inicial da lente de óculos progressiva, nas aberrações de ordem inferior do olho e nas aberrações de ordem superior do olho.

[0130] Na etapa 240, é determinada a translação da distribuição de potência óptica de desenho inicial da lente de óculos progressiva no plano, em particular em duas direções no plano, em que as duas direções são, cada uma delas, perpendiculares ou oblíquas a uma direção de distância entre o desenho inicial da lente de óculos progressiva e o olho, e uma rotação da distribuição de potência óptica de desenho inicial da lente de óculos progressiva e do plano perpendicular ou oblíquo à direção de distância, de modo que um desvio entre a distribuição de potência óptica percebida e a distribuição de potência óptica de desenho inicial seja minimizado.

[0131] Todavia, então, de acordo com essa modalidade do método, é realizada, em um segundo nível, mais otimização dos parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva do desenho da lente de óculos progressiva. Em particular, esses parâmetros de desenho podem incluir pelo menos um de uma inserção, um comprimento de um corredor intermédio e um gradiente máximo de potência esférica. Por isso, as etapas 230 e 240 são repetidas de uma maneira iterativa. Na etapa 250, é determinado se a iteração convergiu. Caso contrário, é realizada uma mudança no conjunto de parâmetros do desenho progressivo na etapa 260. Em seguida, é encontrado um novo desenho inicial que pode ser então melhorado por via de translação e rotação nas etapas 230 e 240. Em seguida, novamente, na etapa 250, pode ser determinado se a iteração convergiu. Novamente, caso contrário, nas etapas 260, 230 e 240, será realizada em outro ciclo iterativo.

[0132] Se o processo convergiu e forem encontradas as translações e a rotação, as translações e a rotação são aplicadas no atual desenho inicial para chegar ao desenho final da lente de óculos progressiva na etapa 270.

[0133] Em relação à Fig. 10, o nível seguinte de complexidade requer ajustes na lente que não podem ser feitos após a lente ser projetada, mas são controlados por parâmetros que são implementados no desenho inicial da lente de óculos progressiva. Dois parâmetros de exemplos controlam o formato da trajetória do olho; o comprimento do corredor e a inserção. Os diagramas seguintes mostram um exemplo onde o comprimento aparente do corredor foi esticado em 0,54 mm, considerando somente a distribuição de erro de potência astigmática. Adicionalmente, uma vez que mudar o comprimento do corredor move o ponto mais alto com adição eficaz, pode igualmente ser usada uma métrica que inclua igualmente a distribuição de erro de potência média percebida.

[0134] O diagrama percebido à esquerda foi ajustado aplicando somente uma translação e uma rotação. Os diagramas à direita incluem o alongamento de 0,54 mm do corredor em um deslocamento de 0,03 trivial na inserção. As regiões ampliadas realçam as diferenças e a correspondência melhorada devido à modificação de corredor adicional.

[0135] A Fig. 11 mostra um programa de computador não transitório 45 compreendendo o código de programa configurado para executar um método de acordo com qualquer um dos métodos divulgados em conexão com a Fig. 7 ou 9 ou um de seus refinamentos, quando o programa de computador é executado em um dispositivo de processamento de dados ou uma unidade de processamento 44.

[0136] A Fig. 12 mostra uma outra modalidade do sistema 40 de acordo com a presente invenção. A aberração de frente de onda óptica do olho de um paciente da aberração de frente de onda pode ser determinada por via de um aberrômetro 42. Ademais, pode igualmente ser determinada uma refração subjetiva. Determinar o desenho melhorado é depois realizada na unidade de processamento 44. A unidade de processamento 44 pode compreender o programa de computador 45 que armazena o código de programa executável para executar os métodos explicados acima. Em seguida, o sistema 40 pode ainda compreender um dispositivo de saída 46 que pode ser um display, uma impressora ou um dispositivo de armazenamento para gerar o desenho melhorado determinado no dispositivo de saída 46. O aberrômetro 42 é conectado à unidade de processamento 44 por via de uma linha 48. A unidade de processamento 44 é conectada ao dispositivo de saída 46 por via de uma linha 50. Ambas as linhas 48 e 50 podem, cada uma delas, ser uma conexão com fio ou uma conexão sem fio para transferência de dados entre a unidade de processamento 44 desde e para o aberrômetro 42 e o dispositivo de saída 46.

[0137] Mediante isso, o sistema 40 pode automaticamente determinar um desenho melhorado com base em dados fornecidos por via de um aberrômetro. Todavia, em vez de um aberrômetro 42, os dados subjacentes à determinação podem igualmente ser adquiridos por via da linha 48 desde um dispositivo de armazenamento que armazena uma multitude de dados de pacientes adquiridos anteriormente.

[0138] Na Fig. 13, é mostrada uma outra modalidade do sistema 40’. O aberrômetro 42 pode se situar em um primeiro local 56. A unidade de processamento 44 se situa em um segundo local 58. O dispositivo de saída 46 pode se situar em um terceiro local 60 ou pode se situar igualmente no primeiro local 56. Ademais, uma unidade de fabricação 62 de um auxiliar de visão de fabricação pode se encontrar presente no terceiro local 60 ou no primeiro local 56.

[0139] O primeiro local 56, o segundo local 58 e o terceiro local 60 são remotos entre si. O primeiro local 56 é conectado ao segundo local 58 por via de uma rede de dados 52. O segundo local 58 e o terceiro local 60 são conectados por via de uma rede de dados 54. Mediante isso, pode ser possível que os dados de refração fornecidos por via do aberrômetro 42 possam ser enviados à unidade de processamento 44. Ademais, por exemplo, o desenho melhorado determinado pode depois ser enviado novamente para o primeiro local, por exemplo uma loja de óculos, para ser reconhecido por um oftalmologista e fornecido, por exemplo, ao possível usuário. Ademais, o desenho melhorado determinado pode ser reencaminhado para uma unidade de fabricação remota para fabricar a lente respectiva. A unidade de fabricação pode se situar no primeiro local 56. Nesse caso, os dados do aberrômetro são transmitidos por via de conexão 52 à unidade de processamento 44 no segundo local 58 e, em seguida, o desenho melhorado determinado é transferido novamente para o primeiro local 56 e sua possível unidade de fabricação 62. Em alternativa, desde o segundo local 58, a prescrição de monóculo determinada pode ser transferida para um terceiro local 60 com uma possível unidade de fabricação 62 para fabricar o auxiliar de visão. Por fim, é possível que, desde esse terceiro local 60, o auxiliar de visão fabricado seja então expedido para o primeiro local 56 como indicado pela seta 64.

[0140] Foram descritas diversas modalidades. Outras modalidades se encontram nas reivindicações.

Claims

1. Método implementado por computador (100, 200) para determinar um desenho melhorado para uma lente de óculos progressiva (10), o método caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: a) fornecer (110, 210) as informações de uma aberração do olho (30) de um usuário, as informações de aberração compreendendo aberrações de ordem inferior do olho (30) do usuário e aberrações de ordem superior do olho (30) do usuário, em que as aberrações de ordem inferior são aberrações até a, e incluindo a, segunda ordem, em que as aberrações de segunda ordem variam como uma função do quadrado da distância de um centro da pupila do olho (30) do usuário; b) fornecer (120, 220) uma distribuição de potência óptica de desenho inicial e um desenho inicial correspondente da lente de óculos progressiva (10), em que a distribuição de potência óptica de desenho inicial e o desenho inicial correspondente são fornecidos levando em consideração somente as aberrações de ordem inferior do olho (30) do usuário e as aberrações de ordem inferior da lente de óculos progressiva e assumindo uma posição e orientação predeterminadas da referida lente de óculos progressiva (10) diante do referido olho (30) do usuário, bem como um modelo predeterminado para as distâncias e posições no espaço para uma pluralidade de objetos diante do olho (30) do usuário vistos pelo usuário; c) calcular (130, 230) uma distribuição de potência óptica percebida pelo olho (30) com base no desenho inicial da lente de óculos progressiva (10) e levando em consideração as aberrações de ordem inferior e as aberrações de ordem superior do olho (30) do usuário da etapa a), bem como as aberrações de ordem inferior e as aberrações de ordem superior da lente de óculos progressiva (10), e assumindo as referidas posição e orientação predeterminadas da referida lente de óculos progressiva (10) diante do referido olho (30) do usuário, bem como o referido modelo predeterminado para as distâncias e posições no espaço para uma pluralidade de objetos diante do olho (30) do usuário vistos pelo usuário da etapa b); d) calcular (140, 240) uma distribuição de potência óptica de desenho melhorado transladando a distribuição de potência óptica de desenho inicial da lente de óculos progressiva (10) da etapa b) e/ou rodando a distribuição de potência óptica de desenho inicial da lente de óculos progressiva (10) da etapa b), de modo que um desvio entre a distribuição de potência óptica percebida da etapa c) e a distribuição de potência óptica de desenho inicial transladado e/ou rodado seja minimizado; e e) calcular (150, 270) o desenho melhorado da lente de óculos progressiva (10) por pelo menos um do grupo de: f) translação e/ou rotação do desenho inicial da lente de óculos progressiva (10) da etapa b) de acordo com a translação e/ou rotação calculadas da etapa d) e/ou g) optimização de um desenho de início da lente de óculos progressiva usando a distribuição de potência óptica de desenho melhorado da etapa d) como uma distribuição de potência óptica de desenho alvo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de: - a referida distribuição de potência óptica de desenho inicial da etapa b) compreender uma pluralidade de pontos de apoio, sendo definidos, em cada um deles, um valor de potência óptica correspondente e uma ponderação correspondente, - o referido cálculo da etapa d) compreender a translação e/ou rotação da referida pluralidade de pontos de apoio com seus valores de potência óptica correspondentes e suas ponderações correspondentes de acordo com a translação e/ou rotação calculadas e - a referida otimização do referido desenho de início da lente de óculos progressiva da etapa e) compreender a minimização de uma função de custo ou mérito compreendendo os referidos valores de potência óptica correspondentes como valores de potência óptica alvo e suas ponderações correspondentes em cada um da referida pluralidade de pontos de apoio.

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de pelo menos um do grupo das seguintes condições secundárias ser levado em consideração na otimização do referido desenho de início: - valores de potência óptica individual no ponto de referência de longe e/ou ponto de referência de perto para o olho direito e esquerdo, - distância córnea-vértice, - diferente ampliação característica requerida para o olho direito e esquerdo, - inclinação para a frente da armação, - forma da armação, - centralização, - distância pupilar, - condição de uso, - diferentes potências ópticas para o olho direito e esquerdo, com efeitos na equalização de efeitos secundários prismáticos.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de as referidas etapas a) a e) serem iterativamente repetidas.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o método compreender ainda: • determinar uma multitude de pontos, em que a distribuição de potência óptica de desenho inicial compreende uma potência óptica de desenho inicial em cada um da multitude de pontos; • determinar a distribuição de potência óptica percebida determinando, pelo menos em cada um da multitude de pontos, uma potência óptica percebida pelo olho (30) com base no desenho inicial da lente de óculos progressiva (10); e em que o desvio é minimizado determinando a translação e/ou a rotação, de modo que uma soma total das magnitudes das diferenças entre as potências ópticas percebidas e as potências ópticas de desenho inicial na multitude de pontos seja minimizada.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a potência óptica percebida e a potência óptica de desenho inicial em cada ponto ou pelo menos um ponto corresponderem pelo menos a um do grupo consistindo em: - um erro astigmático percebido e um erro astigmático de desenho inicial, respectivamente, - um eixo percebido de um erro astigmático percebido e um eixo de desenho inicial de um erro astigmático de desenho inicial, respectivamente, - um erro esférico percebido e um erro esférico de desenho inicial, respectivamente, - um erro prismático percebido e um erro prismático de desenho inicial, respectivamente, e - uma base percebida de um erro prismático percebido e uma base inicial de um erro prismático percebido.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a etapa de cálculo (150, 270) de uma distribuição de potência óptica de desenho melhorado transladando e/ou rodando compreender o estabelecimento de um espaço de otimização incluindo possíveis translações e/ou rotações e minimizando o desvio, e em que o espaço de otimização compreende gamas para as possíveis translações e/ou rotações, em que uma gama para cada translação corresponde a uma magnitude da translação de 1,5 mm ou menos, e/ou uma gama da rotação corresponde a uma magnitude de um ângulo de 1,5 graus ou menos.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o fornecimento do desenho inicial compreender: • determinar a distribuição de potência óptica de desenho inicial a partir da determinação de uma prescrição corrigindo as aberrações de ordem inferior do olho (30) e determinando a distribuição de potência óptica de desenho inicial com base na prescrição e uma potência de adição desejada com base em um modelo das aberrações do olho (30), em que o modelo inclui aberrações somente até a, e incluindo a, segunda ordem, em que a prescrição compreende pelo menos um de uma potência esférica, uma potência cilíndrica e um eixo de cilindro, uma potência prismática e uma base prismática; • determinar o desenho inicial da lente de óculos progressiva (10) com base na distribuição de potência óptica de desenho inicial com base em um modelo das aberrações do olho (30), em que o modelo inclui aberrações somente até a, e incluindo a, segunda ordem, em que o desenho inicial da lente de óculos progressiva (10) compreende um formato de lente (10) e parâmetros de montagem propiciando a distribuição de potência óptica de desenho inicial.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de um centro da rotação ser definido para pelo menos um do grupo de: - um centro geométrico do desenho da lente de óculos progressiva (10), - um meio de um corredor intermédio do desenho inicial da lente de óculos progressiva (10).

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o desenho inicial da lente de óculos progressiva (10) compreender um conjunto de parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva, e em que o método compreende ainda a repetição iterativa das etapas para determinar o desenho melhorado da lente de óculos progressiva (10) e a otimização do conjunto de parâmetros de desenho progressivo, de modo que o desvio entre a distribuição de potência óptica percebida e a distribuição de potência óptica de desenho inicial seja ainda minimizado.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o conjunto de parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva compreender pelo menos um de uma inserção (26), um comprimento de um corredor intermédio (24) e um gradiente máximo de potência esférica.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de a otimização do conjunto de parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva ser realizada estabelecendo um espaço de otimização compreendendo o conjunto de parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva e, em cada etapa da otimização, determinando um novo desenho inicial com base em um novo conjunto de parâmetros de desenho de lente de óculos progressiva e, com base nesse novo desenho inicial, determinando um novo desenho melhorado.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a etapa de determinação do desenho melhorado da lente de óculos progressiva (10) compreender somente a translação e/ou rotação do desenho inicial da lente de óculos progressiva (10).

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de as aberrações de ordem superior compreenderem somente aberrações de terceira e/ou quarta ordem.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de cada otimização ser realizada por uma otimização de mínimos quadrados.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de as informações de aberração do olho (30) corresponderem a uma medição de frente de onda.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de a translação e/ou rotação do desenho inicial da lente de óculos progressiva (10) serem determinadas em um plano oblíquo ou perpendicular a uma direção de distância (28) entre o desenho inicial da lente de óculos progressiva (10) e o olho (30).

18. Método para fabricação de uma lente progressiva (10), o método caracterizado por compreender as etapas seguintes: • determinar um desenho melhorado da lente de óculos progressiva (10) de acordo com um método, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 17; e • fabricar a lente de óculos progressiva (10) com o desenho melhorado determinado.

19. Sistema para determinar um desenho melhorado para uma lente de óculos progressiva (10) caracterizado pelo fato de que compreende uma unidade de processamento configurada para executar um método, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 18.