BR9907050B1 - lente óptica. - Google Patents

Description

"LENTE ÓPTICA"

A presente invenção refere-se a componentes delente oftálmica e dispositivos oculares aperfeiçoados, in-clusive lentes de prescrição, óculos, óculos escuros, óculosde segurança e armações para eles.

Fundamentos da Invenção

A maioria das lentes de prescrição convencionaistem curvas de base relativamente planas. Essas lentes apre-sentam um campo de visão limitado devido à distorção perifé-rica e/ou a limitações de tamanho físico. Suas conformaçõesrelativamente planas limitam o grau de proteção ocular pro-piciado pelas lentes, sobretudo nas proximidades das têmporas.

Foi desenvolvido um dispositivo ocular de envoltó-rio numa tentativa de proporcionar campos de visão mais lar-gos e maior proteção ocular. O desenho de envoltório permitetambém estilos totais diferentes e às vezes notáveis para odispositivo ocular. No entanto, um dispositivo ocular de en-voltório é tipicamente não prescrito. Esses produtos tambémtêm, tipicamente, curvas de base planas entre 6 e 10 D. 0envoltório (e às vezes a inclinação) é obtido fazendo-se gi-rar e/ou trasladar os eixos geométricos ópticos da lente naorientação de uso. Veja-se a patente norte-americana No.1741 536, de Rayton; a patente norte-americana No. 5 689323, de Houston et alii. Isto faz com que a linha de visãodo usuário se desvie do eixo geométrico óptico, e o desempe-nho óptico é freqüentemente degradado de maneira significa-tiva. A visão periférica é tipicamente precária.Nos primórdios da ciência da oftalmia, haviam sidodescritas lentes de prescrição pronunciadamente curvadas,embora não como veículos para a obtenção de maior campo devisão ou proteção ocular. Uma relação entre curvatura e po-tência direta é mostrada na chama elipse de "Tscherning".Inicialmente descrita quase 100 anos atrás, ela tenta iden-tificar combinações de curvatura de lente e potência de len-te que têm aberração mínima. A forma geral da elipse deTscherning é mostrada na figura 1. A figura 1 é dada paravalores típicos presumidos de parâmetros de lente, tais comoíndice de refração, distância do vértice, espessura da len-te, etc. A elipse de Tscherning retém sua conformação deelipsóide e a orientação inclinada para diversos valorespresumidos de parâmetros de lente, embora a localização pre-cisa de pontos sobre a elipse possa alterar-se. A elipse dafigura 1 é derivada da equação de von Rohr corrigida (deacordo com Morgan) solucionada para visão à distância deponto focai (astigmatismo).

A parte inferior 10 da elipse é a chamada "seçãoOstwall", que descreve uma seleção de superfícies anterioresrelativamente planas para potências de lente tipicamente em-pregadas em lentes oftálmicas de prescrição convencionais. Aparte superior 12 da curva, denominada "seção Wollaston",descreve lentes muito mais acentuadamente curvadas, as quaisjamais tiveram aceitação como formas de lente, embora hajaexemplos históricos de tentativas de fabricar tais objetos(como, por exemplo, o próprio Wollaston). Veja-se, de M. Ja-lie, "The Principies of Ophthalmic Lenses" , pág. 464 (4aedição, Londres, 1994). Por causa de dificuldades de fabri-cação, tais lentes primitivas eram provavelmente de aberturapequena e, consequentemente, talvez, consideradas como ina-ceitáveis por razoes de ordem estética e por causa de seulimitado campo de visão.

Lentes modernas, com superfícies esféricas anteri-ores pronunciadamente curvadas, têm sido fabricadas para otratamento da afacia (ausência da lente natural do olho,como no caso da remoção cirúrgica da lente) . A forma geraldessas lentes é mostrada na figura 2. Veja-se M. Jalie, àpág. 151. Essas lentes servem essencialmente como uma subs-tituição da lente ocular e são caracterizadas por grande es-pessura e potência de mais elevada (superior a + 5 D e tipi-camente + 12 D ou mais). A abertura A dessas lentes é de pe-queno tamanho, como, por exemplo, de 26 ou 28 mm de diâme-tro. Tipicamente, essas lentes afácicas têm um flange radialplano, indicado pelo número de referência 14.

Atualmente, a vasta maioria das lentes de prescri-ção convencionais é constituída por lentes de menisco rela-tivamente planas, de visão única, seção Ostwalt, que são en-vidraçadas, à maneira de vidraças, em armações de óculos decontorno plano.

Os requerentes estudaram as propriedades de lentespronunciadamente curvadas e consideraram séries de lentescom potências diretas mais ou menos comumente prescritas. Osrequerentes observaram que essas lentes podem, em princípio,proporcionar um amplo campo de visão e proteção ocular. Noentanto, determinados problemas interfeririam com a imple-mentação prática dessa lente de campo amplo. De modo geral,há problemas de fabricação e distorção, e problemas de pro-dução de uma faixa de prescrições de potência mais ou menoscomuns com ou sem prescrições de correção de astigmatismo oude "cristalino cilíndrico" comuns disponíveis.

Um problema mais sutil é apresentado pela amplafaixa de potências de superfície que seriam necessárias parase obter uma faixa de potências de prescrição comuns. Para asuposições de lente da figura 1, por exemplo, se entenderiaque a seção de Wollaston ensina uma variação na potência desuperfície anterior de a partir de cerca de 15 D até cercade 20 D para uma faixa de potência direta de linha de produ-to de a partir de + 5D até -8 D. Isto corresponde a uma va-riação no raio de curvatura da superfície anterior de a par-tir de cerca de 2 9 até cerca de 3 9 mm, que representa umagrande variação no tamanho e conformação totais para lentesgrandes o bastante para proporcionar um amplo campo de vi-são. Essa lente não pode ser encaixada, à maneira de vidra-ça, em um tamanho de armação único, mas, de fato, cada pres-crição determinaria, ela mesma, seus próprios tamanho e es-tilo de armação especializados. Embora esses estilos singu-lares tenham valor, eles são incompatíveis com a obtenção deum eyewear comercializado em massa com aparência consistente.

É um objeto da presente invenção superar, ou pelomenos atenuar, uma ou mais das dificuldades e deficiênciasda técnica anterior.Sumário da Invenção

De maneira geral, a presente invenção refere-se aum dispositivo ocular e a componentes de lente oftálmicapara ele. Os componentes de lente oftálmica podem incluir,de acordo com o contexto, lentes oftálmicas acabadas ou combordas, lentes semi-acabadas, peças em bruto de lente oumoldes para elas. Também se incluem pastilhas para formaçãode lentes ou peças em bruto de lente laminadas.

Por conseguinte, sob um primeiro aspecto da pre-sente invenção, é apresentado um componente de lente adapta-do para montagem em dispositivo ocular, o componente de len-te tendo uma superfície esférica com um raio de curvaturainferior a cerca de 3 5 mm, o componente de lente sendo adap-tado para ser posicionado de modo que o centro de curvaturado componente de lente seja localizado no centróide de rota-ção do olho, em que o componente de lente é suficientementegrande para proporcionar um campo de visão superior a 55° nadireção temporal a partir da linha para a frente.

De preferência, o componente de lente é um compo-nente de lente de visão única selecionado a partir de umasérie de componentes de lente que têm potências diretas de apartir de pelo menos aproximadamente +2 D até -2 D e aproxi-madamente o mesmo raio de curvatura.

Será reconhecido que o campo aumentado de visãopermite a fabricação de uma dispositivo ocular cuja bordatemporal não é visível ao usuário (ausência de bordas apa-rente) .Outras vantagens incluem oferecer ao projetista dedispositivo ocular opções até o momento inatingíveis em len-te com boas propriedades de visão periférica em diversasprescrições. Estas incluem a capacidade de empregar lentesde contorno menor, bordas de lente e aros de óculos tridi-mensionalmente curvados, interessantes tanto topologicaquanto esteticamente, e espessuras de borda que são maisprontamente escondidas da vista, sobretudo na região dastêmporas.

A presente invenção é exemplificada com referênciaà figura 3, que ilustra alguns aspectos geométricos das len-tes concêntricas, pronunciadamente curvadas, da presente in-venção. A figura 3 mostra um corte transversal horizontal deolhos esquerdo e direitos (20 e 22, respectivamente). Cadaolho é mostrado tendo um centróide de rotação, 24 e 26. Ocentróide de rotação pode ser entendido como um volume den-tro do globo ocular, que tem um diâmetro C0 de aproximada-mente 1-2 mm, em volta do qual o olho parece girar à medidaem que a direção do olhar varia. Conforme mostrado na figura3, as lentes pronunciadamente curvadas esquerda e direita 28e 30 são posicionadas em volta do olho. Na figura, o eixogeométrico de cada lente é co-linear com a linha de visão decada olho e representado pelas linhas 32 e 34 para cadaolho. Essas linhas representam também o eixo geométrico ζ deum sistema de coordenadas posteriormente empregado no textopara descrever determinadas superfícies de lente (o plano x-y sendo normal com relação ao plano da figura).As lentes 28 e 30 podem ser geralmente descritascomo esféricas ou de base esférica. Nas modalidades preferi-das, a superfície anterior é esférica, tendo um raio de len-te fixo inferior a 35 mm para todos os valores de prescriçãona série. Em outras modalidades, a lente é melhor descritacomo tendo uma parte posterior esférica, como contendo umaesfera de referência ou como sendo disposta dentro de um in-vólucro esférico definido. Em cada caso, o raio da esfera dereferência ou do invólucro fica disposto próximo do, ou den-tro do, centróide de rotação do olho. O caso no qual a su-perfície anterior é uma esfera de raio R centralizada sobreo centróide de rotação do olho esquerdo é ilustrado para oolho esquerdo na figura 3.

A seleção de uma base esférica de um dado raiocentralizado sobre o, ou próximo do, centróide de rotação doolho, coloca uma restrição à distância de vértice d., ilus-trada para o olho esquerdo da figura 3 como a distância en-tre o plano da pupila 36 e a superfície posterior 38 da len-te. O raio da superfície anterior e a conformação da super-fície posterior, juntamente com outros parâmetros projeta-dos, tais como a espessura da lente e o índice de refraçãodo material de lente, determina as propriedades ópticas dalente, conforme descrito detalhadamente a seguir.

Os requerentes verificaram que o desenho de lenteda presente invenção pode ser analisado e descrito por umarranjo de dados de um tipo ilustrado na figura 4. O diagra-ma é chamado diagrama de "Morris-Spratt" de acordo com doisdos inventores.No diagrama, cada ponto fica no centro de um es-quema de traços de raios teórico de uma lente que tem pro-priedades do ponto de grade no centro do ponto. 0 eixo geo-métrico "y" à direita dá a potência da superfície anteriorda lente em dioptrias (normalizadas para um índice de refra-ção de η = 1,530) . O eixo geométrico "x" no fundo mostra apotência direta da lente em seu centro. Isto corresponde àprescrição de potência mais ou menos da lente. A partir des-sa figura, presume-se que cada lente é feita de policarbona-to (n = 1,586) e tem uma espessura central de 1,8 mm em len-tes de potência de menos, e uma espessura central em lentesde mais determinada individualmente para cada prescrição, demodo que a espessura de lente total mínima seja de 1 mm naperiferia de uma peça em bruto de lente de 58 mm de diâme-tro. Cada lente é posicionada com relação ao olho de modoque a superfície anterior seja de 33,1 mm a partir do cen-tróide de rotação do olho, que é concêntrico para lentes quetêm uma potência de superfície anterior de 16,0 dioptrias.

Em cada ponto de grade individual, aparece um re-sultado de traços de raios para ângulos de rotação do olhode até 40 graus. A área escura em cada ponto de grade repre-senta a região de cada lente que tem menos de 0,125 diop-trias de erro de potência RMS com relação à prescrição e quepermite até 0,3 75 dioptrias de acomodação. O erro de potên-cia RMS é definido matematicamente a seguir. Acredita-se queeste critério seja um bom indicador do desempenho da lente.Os círculos completamente preenchidos na figura 4representam lentes com menos de 0,125 dioptrias de erro depotência RMS acima de 40 graus de rotação do olho em qual-quer direção. Para pontos com anéis em volta deles, o errode potência RMS eleva-se acima de 0,125 dioptrias para al-guns ângulos de rotação do olho, em seguida cai abaixo desselimiar mais uma vez para alguma região angular pequena.

O contorno elíptico dos pontos localmente maiorescorresponde aproximadamente a uma elipse de Tcherning geradapara o caso especial dos parâmetros de lente selecionadospelos requerentes. A sabedoria convencional determina que assuperfícies anteriores de lentes esféricas (lentes com su-perfícies esféricas na parte anterior e na parte posterior)devem seguir a elipse de Tcherning de modo a se produziremlentes de alta qualidade. No entanto, o diagrama de Morris-Spratt mostra que, para a seleção apropriada de parâmetrosde lente, há uma região quase horizontal nesse diagrama ondeé possível produzir lentes excelentes. Sabe-se que podem serfabricadas lentes plano-esféricas com óptica de alta quali-dade que se estendem dentro de uma ampla faixa de curvaturasde superfície anterior (um fato que é indicado pela linhavertical de pontos grandes próxima da potência direta zero).Muitas dessas lentes podem ser obtidas no mercado atualmen-te. A idéia inédita que é ilustrada no diagrama de Morris-Spratt é que é possível também, através da seleção apropria-da de parâmetros de lente, fabricar lentes esféricas de altaqualidade dentro de uma ampla faixa de prescriçõesempregando-se uma única superfície anterior acentuadamentecurvada, uma única superfície de referência esférica ou umúnico invólucro. Observe-se que as regiões de erro de baixapotência RMS para lentes que empregam uma potência de super-fície anterior de 16 dioptrias (pontos de grade sobre a Ii-nha 40) têm ampla extensão angular (círculos quase cheios oucheios) dentro de uma faixa de pelo menos -6 até +4 diop-trias. Mais de 95% de todas as prescrições se incluem dentrodessa faixa. Portanto, é possível produzir lentes esféricasoftálmicas de alta qualidade dentro de uma ampla faixa deprescrições úteis usando-se uma superfície anterior, ou cur-va de base, única, de alta potência, selecionada adequada-mente. Além disto, conforme tornado claro pela figura 4, al-guns desvios da potência única, ou da concentricidade exatapodem, ser feitos ao mesmo tempo em que se obtém boa quali-dade de lente e uma conformação de lente suficientementeconsistente para empregar o mesmo estilo de armação.

A figura 5 ilustra uma série de lentes de boa qua-lidade óptica de uma modalidade preferida da presente inven-ção. Nesta modalidade, a superfície anterior é selecionadade modo a ser de cerca de 16 D ± cerca de 34 D. Esta faixafica situada entre as linhas horizontais 50 e 52. Modalida-des particularmente preferidas apresentam séries de lentescom prescrição na faixa de -2 até + 2 D (área 54) , -6 D até+4 D (áreas 54 e 56), ou de -8 D até +5 D (áreas 54, 56 e58) .

Para fins de comparação, uma parte da seção de Wo-llaston da elipse de Tscherning 60 para esse caso especialfoi coberta no diagrama da figura 5. A figura mostra que asfaixas de curva anterior e potência direta representadas nosblocos horizontais são incompatíveis com o ensinamento daelipse de Tscherning, que indicaria uma variação de 5 D nasuperfície anterior para a potência direta de -8 D até +5 De uma curvatura muito mais inclinada no centro da faixa depotência direta.

Sob um aspecto preferido da presente invenção, éapresentada uma série de componentes de lente oftálmica,cada componente de lente tendo

uma superfície anterior esférica, que é aproxima-damente concêntrica com o centróide de rotação do olho naposição usada;

aproximadamente o mesmo raio de curvatura, que éessencialmente um valor único selecionado para a série nafaixa de 25 até 50 mm ± cerca de 1 mm; e em que os componen-tes de lente na série têm diversas potências diretas deprescrição comuns.

Mais preferivelmente, os componente de lente têmpotências diretas de a partir de pelo menos +4 D até -6 D.

Vantajosamente, a série de componentes de lente édotada da potência e da correção de cristalino cilíndricoprescritas apropriadas. Na modalidade na qual a superfícieanterior é esférica, a superfície posterior é configura-da de modo a se obter a potência direta e a correçãode cristalino cilíndrico apropriadas. Em uma modalidade pre-ferida, uma série de componentes de lente incluiria potênciadireta através das faixas acima mencionadas em incrementosde M D. Componentes de lente de em estoque de cada potênciaseriam dotados de cada uma de diversas prescrições de astig-matismo comuns, como, por exemplo, de 0 D a -2 D em incre-mentos de D. Deve ficar entendido que, por causa da sime-tria esférica do componente de lente, o ângulo da correçãode cristalino cilíndrico pode ser selecionado pela rotaçãoapropriada do componente de lente durante o aguçamento e oenvidraçamento.

A correção de astigmatismo convencional é baseadaem superfícies toroidais freqüentemente descritas em termosde meridianos de princípio meridia, isto é, meridianos orto-gonais centralizados no eixo geométrico da lente, que repre-senta o lugar geométrico de curvatura máxima e de curvaturamínima. Toróides em forma de cilindro e toróides em forma derosca têm sido ambos empregados na obtenção de correções decristalino cilíndrico. Conforme descrito a seguir, os reque-rentes desenvolveram superfícies corretoras de astigmatismoinéditas para lentes pronunciadamente curvadas, superfíciesessas que podem ser descritas como ficando dispostas entreum toróide de cilindro e um toróide em forma de rosca, cadaum deles tendo os mesmos meridianos de princípio e a mesmapotência ao longo do meridianos de princípio. Duas dessassuperfícies são a superfície de "meridianos totalmente cir-culares" e a superfície de "toróides divididos proporcional-mente" descritas em detalhe a seguir.

Por conseguinte, em uma modalidade preferida, asuperfície posterior fica disposta entre um toróide em formade cilindro e um toróide em forma de rosca, ambos tendo osmesmos meridianos de princípio e a mesma potência ao longodas meridianos de princípio.

Mais preferivelmente, o astigmatismo de superfícieda superfície posterior em qualquer ponto fora dos meridia-nos de princípio é menor que o maior do astigmatismo de su-perfície do toróide em forma de cilindro ou do toróide emforma de rosca no mesmo ponto.

Alternativamente, a superfície posterior é defini-da de modo que a altura de superfície Z do componente delente, a partir de um plano fronto-paralelo, em qualquerponto sobre a superfície posterior, seja uma combinação li-near da altura de um toróide em forma de cilindro, ZB, e daaltura do toróide em forma de rosca, Z sendo limitado pelosvalores de Zb e Zt .

Sob um outro aspecto preferido, o corte transver-sal da superfície posterior do componente de lente ao longode qualquer meridiano é circular.

De preferência, a curvatura de cada meridiano cir-cular é igual à curvatura instantânea de um meridiano cor-respondente no centro de um toro convencional dado pelaprescrição.

A correção de astigmatismo de superfície posterioré dada pela função de altura de superfície ζ (r, θ) , onde

<formula>formula see original document page 14</formula>

e onde<formula>formula see original document page 15</formula>

é o raio de curvatura ao longo do meridiano Θ,

r = -Jx2 + v

e os valores R(O) e R(90) são os raios de curvatura ao longodos meridianos de princípio;

alternativamente, a superfície posterior, juntamente com asuperfície anterior, proporciona uma potência direta nãozero, e a superfície posterior é definida pela equação:

<formula>formula see original document page 15</formula>

A conformação das lentes da presente invenção serádescrita agora. O termo "curvatura pronunciada" é empregadoneste contexto para descrever a conformação total da lenteou esfera de referência ou invólucro. Em exemplos específi-cos, a curvatura pode ser quantificada como um raio médio decurvatura de uma superfície ou de invólucro esférico dispos-to dentro ou fora da lente ou que contém uma superfície dalente.

Por conseguinte, sob um outro aspecto da presenteinvenção, é apresentado um componente de lente que tem umasuperfície que fica disposta dentro de um invólucro esféricodefinido por duas esferas concêntricas que têm raios cujoscomprimentos diferem em não mais de 2 mm, o menor dos raiossendo de não mais de 50 mm de comprimento e no qual pelomenos dois pontos OeQ sobre a borda da superfície subten-dem um ângulo OPQ superior a 80° com relação ao centro doinvólucro P.

De preferência, o menor dos raios é de entre 2 5 35 mm, e a diferença no comprimento dos raios é de cerca de0,1 mm ou menos.

Mais preferivelmente, a superfície tem um raio decerca de 33 mm ± cerca de 2 mm.

As lentes da presente invenção são também caracte-rizadas, na conformação geral, por seu campo angular de vi-são grande, freqüentemente expresso como um ângulo entre oeixo geométrico óptico e os extremos temporais ou nasais dasbordas. De acordo com modalidades preferidas da presente in-venção, a lente subtende um ângulo centralizado sobre o cen-tro de uma superfície esférica anterior, o ângulo sendo su-perior a 80° e, em modalidades preferidas, superior a 100°.Deve ficar entendido que tais ângulos são indicações do cam-po de visão da lente, desde, é claro, que a lente seja uti-lizável opticamente nessas regiões periféricas.

A conformação topológica singular das lentes dapresente invenção podem ser também caracterizadas pela pro-fundidade sagital ou pela profundidade "oca", que são geral-mente uma medida da tridimensional idade da lente e da bordada lente. Essas profundidades referem-se à distância entre oplano fronto-paralelo da lente e o ponto de borda temporal,conforme descrito a seguir. De acordo com as modalidadespreferidas da presente invenção, são apresentadas lentes comum raio médio de não mais de 50 mm centralizado sobre o cen-tróide de rotação do olho e que tem uma profundidade oca depelo menos 8 mm. Em uma modalidade particularmente preferi-da, o raio da superfície anterior é de cerca de 33 mm ± cer-ca de 1 mm, e a profundidade oca é de pelo menos 10 mm.

Sob um outro aspecto da presente invenção, é apre-sentado um componente de lente oftálmico que inclui uma su-perfície anterior esférica, que é aproximadamente concêntri-ca com o centro de rotação do olho e que tem uma curva debase de 16 D ± aproximadamente MDe que apresenta erro depotência RMS relativamente baixo acima de aproximadamente 4 0graus de rotação do olho.

De preferência, o componente de lente é tal que,para visão foveal, o Erro de Potência RMS é inferior a 3/8 Dpara ângulos de rotação do olho inferiores a 3 0°.

A presente invenção inclui também processos paraproporcionar um dispositivo ocular de prescrição. Por conse-guinte, sob ainda um outro aspecto da presente invenção, éapresentado um processo de obtenção de dispositivo ocular deprescrição, que inclui as etapas de

obter um componente de lente que tenha

uma superfície anterior que fique dis-posta dentro de um invólucro esférico de uma espessura nãosuperior a aproximadamente 2 mm e um raio de não mais deaproximadamente 35 mm; e

uma superfície posterior configurada demodo que o componente de lente tenha uma potência diretaprescrita e uma correção de astigmatismo prescrita; eposicionar o componente de lente no usuário demodo que o centro do invólucro esférico fique disposto apro-ximadamente no centróide de rotação do olho.

De preferência, o componente de lente é posiciona-do envidraçando-se o componente em uma armação que tem umaabertura padrão que corresponde a um raio de um invólucroesférico comum a uma série de componentes de lente com po-tência direta diferente, inclusive a potência direta pres-crita.

Mais preferivelmente, o componente de lente é do-tado de uma superfície posterior que tem um corte transver-sal circular ao longo de qualquer meridiano que passe atra-vés de sua origem, e cujas curvaturas ao longo desses meri-dianos são idênticas às curvaturas centrais do toro conven-cional equivalente.

A presente invenção inclui também armações paraóculos especialmente projetadas. Em uma modalidade preferi-da, é apresentada uma armação para óculos adequada para usocom uma série de lentes oftálmicas, cada uma delas tendo umasuperfície esférica de um raio único entre 2 5 e 3 5 mm, e umaSegunda superfície selecionada de modo a oferecer, juntamen-te com a superfície esférica, diversas prescrições comuns. Aarmação pode ser adaptada de modo a sustentar lentes esquer-da e direita no usuário, de modo que os centros das superfí-cies esféricas sejam localizados nos ou nas proximidades doscentróides de rotação do olho esquerdo e do olho direito,respectivamente. A armação para óculos pode incluir peças detêmpora e partes de aro para contato com as lentes esquerdae direita. A parte de aro que estabelece contato com cadalente pode ter a conformação de uma curva fechada dispostaem uma esfera de referência que tem um raio aproximadamenteigual ao raio da superfície esférica. Nessas armações paraóculos, o ponto mais nasal e o ponto mais temporal da curvafechada podem subtender um arco de mais de 90°, com um vér-tice no centro da superfície esférica.

As armações para óculos podem incluir uma peça detêmpora esquerda, uma peça de têmpora direita e uma ponte denariz. Em uma modalidade preferida, a ponte de nariz é decomprimento ajustãvel, para permitir que o ajuste horizontalda separação de lente posicione os centros das superfíciesesféricas nos centróides dos olhos. Em outras modalidades,as armações sem aro são dotadas de articulações para susten-tar as peças de têmpora, as articulações sendo adaptadaspara serem presas diretamente à superfície esférica de refe-rência nas bordas temporais da respectiva lente.

Pretende-se que o que foi dito acima seja apenasum sumário da invenção, o alcance da invenção sendo determi-nado pela linguagem literal das reivindicações e seus equi-valentes .

Descrição Resumida dos Desenhos

a figura 1 é um desenho de uma elipse de Tscher-ning;

a figura 2 é uma vista em corte transversal de umalente "rotóide" de potência alta de mais da técnica anteri-or;a figura 3 é uma vista de topo em corte transver-sal de um par de olhos humanos, e lentes conformadas deacordo com uma modalidade preferida da presente invenção;

a figura 4 é um diagrama de Morris-Spratt que ilustra propriedades de série de componentes de lente fabri-cados de acordo com os ensinamentos da presente invenção;

a figura 5 é um diagrama de curvas anteriores efaixas de potência direta selecionadas de acordo com a pre-sente invenção, com uma parte da elipse de Tscherning para este caso especial, sobreposta nele;

as figuras 6(a), (b) e (c) , 7, 8 e 9 são diagramasesquemáticos que ilustram diversos aspectos da geometria decomponentes de lente de modalidades da presente invenção;

a figura 10 apresenta uma comparação de campos devisão para um exemplo de uma lente convencional de base 6 euma lente e componente de lente da presente invenção;

as figuras 11 (a) e (b) ilustram o astigmatismo desuperfície de um toro em forma de rosca e de um toro de ci-lindro quando imposto sobre uma lente esférica pronunciada- mente curvada que tem meridianos de princípio, mostrados nafigura 11(c);

as figuras 12(a)-(d) são gráficos de potência desuperfície tangencial e sagital como uma função de um ângulopolar para os toros em forma de rosca e de cilindro da figu- ra 11;

as figuras 13 e 14 são gráficos da potência de su-perfície tangencial e sagital como uma função do ângulo po-lar para os meridianos totalmente circulares e as superfí-cies tóricas divididas proporcionalmente da presente inven-ção;

as figuras 15 e 16 são esquemas de contorno de as-tigmatismo de superfície para superfícies de componente delente que empregam os ensinamentos da presente invenção;

as figuras 17 (a) , (b) e (c) ilustram uma grade deobjeto e imagens dela;

a figura 18 é uma vista lateral em corte transver-sal de um molde que pode ser empregado na fabricação de com-ponentes de lente de modalidades da presente invenção;

a figura 19 contém esquemas de erro e distorção depotência RMS e uma grade traçada por raios calculada paratrês componentes de lente de base baixa convencionais e trêscomponentes de lente pronunciadamente curvadas de acordo coma presente invenção;

a figura 20 contém esquemas de erro e distorção depotência RMS e uma grade traçada por raios calculada parauma lente pronunciadamente curvada com uma parte posteriortórica convencional e para uma parte posterior de meridianototalmente circular;

a figura 21 e 22 são esquemas de contorno que com-param uma lente progressiva de base de 6 D convencional comuma lente progressiva de base de 16 D de acordo com a pre-sente invenção;

as figuras 23, 24, 25 e 25 (a) ilustram diversosaspectos da aparência, canteamento e envidraçamento de com-ponentes de lente da presente invenção e de armações paraóculos para uso com eles.Descrição Detalhada de Desenhos e Exemplos

Esboço

I Geometria Básica da Lente.

II Correção do Astigmatismo.

III Redução dos Efeitos da Ampliação eda Distorção.

IV Fabricação da Lente.

V Desempenho Calculado de Exemplos de

Desenho de Lente.

VI Lentes Envidraçadas e Armações paraÓculos.

I Geometria Básica da Lente

A geometria básica de lentes fabricadas de acordocom a presente invenção será inicialmente discutida. As fi-guras 6 (a), 6 (b) e 6 (c) ilustram, respectivamente, vistasfrontal, lateral e de topo de uma lente com borda, indicadapelo número de referência 100, de acordo com a presente in-venção. A origem 102, na figura 6 (a), é o local do centroóptico da lente e o local projetado do centro da pupilaquando usado. 0 contorno 104 da lente com borda é indicado apartir de uma perspectiva de vista frontal na figura 6 (a) .

Na figura 6(b), são mostradas a borda temporal 106 e a bordanasal 108 da lente. Na figura 6 (c) , são mostradas a bordasuperior 110 e a borda inferior 112 da lente. Na modalidadede lente da figura 6, a superfície anterior da lente é umacurva esférica pronunciada, cuja extensão mais à direita éindicada pela linha 114.A curvatura pronunciadamente esférica de modalida-des da presente invenção pode ser projetada na lente de di-versas maneiras. Na modalidade preferida, abordada acima, asuperfície anterior dos componentes de lente é uma esfera deraio único centralizada no, ou nas proximidades do, centrói-de de rotação do olho. Alternativamente, a superfície poste-rior da série de componentes de lente pode ser uma superfí-cie ingrememente esférica constante e centralizada no, ouperto do, centróide de rotação. Nessas modalidades, a outrasuperfície é de curvatura variável, a curvatura sendo sele-cionada de modo a se obter pelo menos a potência diretaapropriada do usuário. Por exemplo, se uma superfície ante-rior esférica de 16 D é selecionada para a série de compo-nentes de lente, uma superfície posterior, com uma curvaturade 20 D em seu meridiano principal e 18 D em seu meridianosecundário, pode ser empregada para se obter uma potênciadireta de 4 D com um cristalino cilíndrico de -2 D. Alterna-tivamente, se a superfície de raio constante do componentede lente é colocada sobre a superfície posterior, então asuperfície correspondente selecionada para a prescrição es-pecífica pode ser colocada sobre a superfície anterior.

Em outras alternativas, o componente de lente ouuma superfície é forçada a ficar disposto dentro de um invó-lucro esférico. Essa geometria é ilustrada na figura 7. Duasesferas concêntricas, indicadas pelos números de referência154 e 156, são definidas por um centro no Ponto P e doisraios rx e r2, onde r2 > ri. Juntas, as esferas definem o in-vólucro S. A lente 158 é mostrada tendo o ponto de bordamais nasal Qeo ponto de borda mais temporal O . A super-fície anterior 160 da lente fica disposta dentro do invólu-cro S.

A superfície anterior do componente de lente ópti-ca de acordo com a presente invenção pode ser uma superfícieesférica, tórica ou uma superfície esférica rotacionalmentesimétrica. De modo a se aperfeiçoar a visão ainda mais, asuperfície anterior e/ou posterior do componente de lenteóptica de acordo com a presente invenção pode desviar-se deuma forma esférica, de modo a se obter um desempenho ópticoaperfeiçoado e/ou uma aparência estética aperfeiçoada. A su-perfície anterior e/ou posterior, conforme descrito acima,pode ser deduzida pela solução do problema de otimizaçãopara reduzir ao mínimo uma função de mérito selecionada querepresenta uma medida de aberrações ópticas vistas pelousuário da lente. A correção pode, alternativamente, ou adi-cionalmente, aperfeiçoar a aparência estética do componentede lente. Alternativamente, a superfície dentro do invólucropode ser uma lente progressiva multi-focai, conforme descri-to mais detalhadamente a seguir.

Em uma modalidade preferida, os comprimentos dosraios T1 e r2 diferem em não mais de 2 mm e, em uma modali-dade mais preferida, um dos raios é de cerca de 33 mm, e adiferença nos comprimentos dos raios ri e r2 é de cerca de0,1 mm ou menos. A superfície anterior subtende um ânguloOPQ superior a 75°, de preferência superior a 90° e, maispreferivelmente, superior a 100°. Este ângulo é uma medidado amplo campo de visão proporcionado pela lente.

Alternativamente, a lente pode ser definida comoficando disposta inteiramente dentro de um invólucro defini-do de maneira semelhante ao invólucro S da figura 7, onde adiferença no comprimento de rx e r2 é inferior a 6 mm.

Adicional e alternativamente, a lente pode ser de-finida como contendo uma parte de uma esfera pronunciadamen-te curvada, como a parte OQ da esfera, que tem um raio T1 nafigura 7. A esfera de referência pode ser uma esfera quefica disposta entre as superfícies anterior e posterior docomponente de lente. Em modalidades da presente invenção,essa esfera pronunciadamente curvada pode definir superfí-cies de encosto de pastilhas de dois/duas lentes doutro modofabricados de acordo com a patente norte-americana No. 5 187505, que é por este incorporada à guisa de referência. Nessecaso, a lente oftálmica ou peça em bruto de lente é formadacomo um laminado de pastilhas anterior e posterior. Uma vezque as superfícies de encosto dos pastilhas são esféricas,deve ficar entendido que os pastilhas podem ser girados demodo a se obter a orientação desejada de uma correção decristalino cilíndrico aplicada a uma das superfícies. Isto éparticularmente útil na obtenção de lentes progressivas.

Outros aspectos da geometria inédita do componentede lente da presente invenção são ilustrados na figura 8. Émostrada uma lente, indicada pelo número de referência 170,com uma curvatura esférica pronunciada, aproximadamente con-cêntrica com o centróide 172 de rotação do olho. 0 planofronto-paralelo P é tangente à superfície anterior esférica174 da lente. 0 eixo geométrico óptico 176 da lente é normalcom relação ao plano P e passa através do centróide de rota-ção do olho. Uma superfície posterior é identificada pelonúmero 178. A lente estende-se em uma direção temporal até aborda temporal 180. A geometria inédita da lente é definidaem parte pela profundidade oca ZH, que é a distância perpen-dicular entre a superfície posterior 178 da lente no eixogeométrico óptico e a borda 180. A dimensão afim Zf é a dis-tância entre o plano fronto-paralelo Pea borda 180.

É instrutivo considerar as propriedades ópticasperiféricas das lentes da presente invenção, como a distor-ção, por exemplo. Nesses casos, pode-se fazer referência,conforme mostrado na figura 9, a propriedades de lente situ-adas dentro ou fora de um cone de meio ângulo φ centralizadosobre o eixo geométrico 0. Na figura 9, θ é mostrado como umângulo de 30°. Em uma modalidade preferida da presente in-venção, o componente de lente da série tem um astigmatismode superfície de menos de 0,125 D através de um cone defini - do por um ângulo θ de pelo menos 25°.

Um componente de lente da presente invenção podeser tal que, para visão foveal, o Erro de Potência RMS (de-finido abaixo) seja inferior a 3/8 D para ângulos de rotaçãodo olho inferiores a 30°. Além do mais, o componente de Ien-te pode ser tal que, para visão foveal, o Erro de PotênciaRMS seja inferior a M D para ângulos de rotação do olho su-periores a 30° e inferiores a 40°. Finalmente, o componentede lente pode ser tal que, para visão foveal, o Erro de Po-tência RMS seja inferior a Yi D para ângulos de rotação doolho superiores a 40° e inferiores a 50°.

Em modalidades preferidas, o componente de lentepode ser configurado de modo que, para visão periférica ondeo olho é girado e fixado a um ângulo de 3 0°, temporalmente oErro de Potência RMS seja inferior a 3/8 D para ângulos ± 5oda posição fixada; o Erro de Potência RMS seja inferior a0,65 D para ângulos ± 10° da posição fixada; e o Erro de Po-tência RMS seja inferior a 1,0 D para ângulos ± 3 0° da posi- ção fixada.

Determinados aspectos da presente invenção e umacomparação com uma lente convencional são ilustrados na fi-gura 10. A figura 10(a) ilustra um esboço de vista em plantaselecionado para uma lente convencional e para uma lente es- férica pronunciadamente curvada da presente invenção. Umalente de base de 6 D convencional, indicada pelo número dereferência 200, é mostrada na figura 10 (b) , e uma lente debase de 16 D, indicada pelo número de referência 2 02 deacordo com a presente invenção na figura 10(c), ambas tendoo mesmo contorno em planta da figura 109 (a) . O campo apa-rente de visão é medido entre raios de borda centralizadossobre o centro C da pupila no plano pupilar. A lente de 6 debase convencional 200 tem um campo aparente de visão de cer-ca de 105°, enquanto a lente 202 tem um campo aparente de visão de cerca de 13 0°. Se uma peça em bruto de lente e umcontorno em planta maiores são empregados, uma lente de basede 16 D, indicada pelo número de referência 204, do tamanhoaproximado da figura 10 (d), pode ser produzida. Tal lentepode estender-se em sentido horizontal a partir das margensnasais 206 até as margens temporais 208 da região orbital,produzindo-se um campo aparente de visão de cerca de 170°.Tal lente não teria borda temporal alguma que pudesse servista pelo usuário quando este olhasse em linha reta parafrente. Além do mais, a espessura 210 da borda temporal dalente não seria prontamente observada por outras pessoas umavez que se curva em uma direção posterior, deste modo aper-feiçoando-se a aparência estética da lente. Finalmente, asuperfície traseira 212 da lente desobstruiria pestanas decomprimento normal para uma ampla faixa de prescrições.

II Correção de Astigmatismo

Lentes esféricas pronunciadamente curvadas deacordo com a presente invenção apresentam problemas especí-ficos quando uma correção de cristalino cilíndrico é parteda prescrição do usuário. Superfícies posteriores tóricascomuns podem não apresentar desempenho aceitável. Em parti-cular, toros convencionais não funcionam bem na periferia delentes pronunciadamente curvadas.

A superfície posterior ideal para um Rx de crista-lino cilíndrico (negligenciando-se coisas como obliqüidadedos raios) teria um astigmatismo de superfície constanteapropriado para a prescrição. Tal superfície não existe. Su-perfícies tóricas são uma aproximação fabricável a esse ide-al. Há dois tipos padrão de superfícies tóricas, às vezesdenominados de toros em forma de rosca e toros de cilindro.Cada um deles é fabricado traçando-se um arco circular emvolta de um eixo geométrico fixo. Se o raio do círculo é me-nor que sua distância máxima até o eixo geométrico fixo, en-tão é um toro em forma de rosca, caso contrário é um toro decilindro. Ambos os tipos de toros têm cortes transversaiscirculares ao longo dos dois meridianos principais. Por cau-sa disso (e da simetria) , a potência tangencial está corretaem todos os lugares ao longo desses meridianos. Além disto,cada tipo de toro tem um meridiano "preferido", onde a po-tência sagital está correta. Para o toro em forma de rosca,é o meridiano de potência tangencial mais baixa, para o torode cilindro, é o meridiano de potência tangencial mais alta.Erros tangenciais e sagitais zero significam que o astigma-tismo de superfície é identicamente zero ao longo do meridi-ano preferido.

Exemplos de toros convencionais em lentes pronun-ciadamente curvadas são mostrados nas figuras 11(a) e (b) .Ambos os exemplos têm uma potência tangencial de 18 diop-trias (@n=l,530) sobre o meridiano equatorial de 180 graus edioptrias a 90 graus, para um cristalino cilíndrico de 2nominal. Os esquemas são de 4 5 de diâmetro e'têm contornos20 de 0,1 dioptria. Curvaturas meridionais de princípio, indi-cadas pelas referências Cl e C2 são mostradas de modo ilus-trado na figura 11 (c) . Cl e C2 se interceptam em um pontocentral no pólo P a um ângulo de 90°. Deve ficar entendidoque outros meridianos de "não principio" podem ser definidosirradiando-se do ponto central.

O eixo geométrico preferido é óbvio a partir dosesquemas da figura 11. As potências de superfície tangenciale sagital para ângulos de 0 a 90 graus em torno dos raios 0,10 e 20 mm do centro são mostradas nas figuras 12(a)-(d).

A partir das figuras, pode-se notar que os torosde donut e cilindro têm ambos a potência tangencial corretaa 0 e 90 graus para todos os raios. A superfície de donuttem a potência sagital correta a 0 grau, mas um erro a 90graus que aumenta com o raio. A superfície tórica de cilin-dro tem a potência sagital correta a 90 graus e erros queaumentam com o raio a 0 grau.

Há algo obviamente assimétrico a respeito de ambosesses toros; eles têm, cada um deles, um meridiano preferi-do. Há, contudo, funções que preservam as potências tangen-ciais corretas ao longo dos meridianos principais, mas tra-tam as potências sagitais de maneira mais simétrica. Uma ma-neira de construir uma função com a ação tangencial desejadaé forçar o corte transversal ao longo de todo meridiano aser circular. A função teria a forma

Z(r,0) = /?(0)-r2

onde R(9) é o raio de curvatura ao longo do meridiano Θ, er = ^J x2 + y2 . Os valores de R(O) e R (90) são fixados pelaspotências tangenciais desejadas, e as potências a ângulosintermediários são determinadas pela interpolação entre es-ses valores finais. Uma forma para a interpolação vem do re-conhecimento de que a forma dos perfis de potência acima sãoquase senoidais. Assim, uma primeira boa aproximação para oR(G) seriaΡ(Θ)=Ρ(0)+(Ρ(90)-Ρ(0))(1 +cos26) / 2, e R(G)=(n-1) / Ρ(θ)

onde P é a potência tangencial e η é o índice de refraçãonecessário para converter potência em curvatura. De modo ase acrescentar mais controle à ação sagital, mais termos deFourier podem ser acrescentados à interpolação. Para maiorcontrole sobre a ação tangencial, a potência pode ser torna-da polinomial em r. Para uma superfície simples, nenhum grauadicional de liberdade seria necessário. Os esquemas da fi-gura 13 mostram as potências tangencial e sagital como umafunção de ângulo, conforme mostrado acima para os toros. Ob-serve-se que os erros tangenciais a ângulos intermediáriossão inferiores ao toro de donut e superiores ao toro de ci-lindro. Observe-se também que a potência sagital é corrigidaa 0° e a 90° para r = 0, mas começa a falhar em ambos os me-ridianos, mais ou menos simetricamente, à medida em que oraio aumenta. Para uma superfície que não é axialmente simé-trica, há uma pequena contribuição do comportamento angularà curvatura tangencial. Isto se dá porque o vetor normal nãoestá no mesmo plano do corte transversal circular.

Uma outra maneira de produzir uma superfície decorreção de cristalino cilíndrico "não inclinada" é dividirproporcionalmente os toros de donut e de cilindro convencio-nais juntos. Fazê-lo leva a resultados que são semelhantesaos resultados obtidos para a superfície construída a partirde meridianos circulares. Os esquemas angulares para os to-ros divididos proporcionalmente são mostrados na figura 14,na qual Z = aBZB + (l-aB)ZD, onde Z é a altura de superfícieda lente, Zb é a altura de superfície de um toro de cilindroconvencional; Zd é a altura de superfície de um toro de do-nut convencional; e aB é um fator de pesagem, de modo que 1> aB > 0. A figura 14 mostra o caso específico para aB = 0,5.

É difícil dizer, a partir dos esquemas da figura14, mas há diferenças significativas no comportamento angu-lar das potências tangencial e sagital para esses meridianoscirculares e superfícies tóricas divididas proporcionalmen-te. Os esquemas de contorno da figura 15 comparam o astigma-tismo de superfície dos toros divididos proporcionalmente eas funções dos meridianos circulares. Os esquemas têm osmesmos contornos de 0,1 dioptria e diâmetros de 45 mm comoantes.

O astigmatismo comporta-se de maneira mais simplespara a superfície de meridiano circular do que para superfí-cies toroidais divididas proporcionalmente. Para se mostraro efeito de adicionar termos de Fourier à interpolação angu-lar, um coeficiente adicional pode ser ajustado para "arre-dondar" os contornos de feição elíptica. Os resultados sãomostrados na figura 16. Observe-se que os meridianos aindatem todos cortes transversais circulares, apenas a interpo-lação angular foi alterada ligeiramente.

Os meridianos circulares e as superfícies tóricasmédias têm propriedades adicionais de se notar. O astigma-tismo de superfície da superfície em qualquer ponto fora domeridiano de princípio é menor que o maior do astigmatismode superfície do toro de cilindro ou do toro de donut nomesmo ponto. Além disto, as superfícies tóricas médias ou demeridiano circular ficam dispostas entre (têm um valor Z in-termediário) a superfície tórica de cilindro e a superfíciede donut da mesma prescrição.

Embora as superfícies tóricas precedentes sejampreferidas para uso como superfícies posteriores para lentesde modalidades preferidas da presente invenção, é possívelusar superfícies tóricas convencionais ou superfícies tóri-cas generalizadas para se obter a lente.

Alternativamente, a correção de superfície paracomponentes de lente da presente invenção pode ser obtidaproduzindo-se uma superfície posterior de acordo com a se-guinte descrição matemática de um polinômio simétrico:

<formula>formula see original document page 33</formula>

Várias medidas de aberrações ópticas de uma lentesão definidas da seguinte maneira

<formula>formula see original document page 33</formula>

onde € é a matriz de erro focai e pode ser escritaonde €ΐ2 = &2i pela escolha do conjunto de base ortonormal.

No caso de esses termos serem calculados conside-rando· se especificamente as propriedades ópticas da lente,os termos Erro de Potência Média Óptica, Erro de CristalinoCilíndrico Óptico e Erro de Potência Óptica RMS se aplicam.

A(s) função (ões) de mérito podem ser selecionadasa partir das seguintes funções, dependendo da aplicação es-pecífica da lente otimizada:

<formula>formula see original document page 34</formula>

onde as somas são sobre várias rotações de olho de amostraθ.

No caso de M4, há diferentes medidas de borrãousadas, dependendo do fato de o ponto de amostraG represen-tar uma rotação horizontal, vertical ou oblíqua a partir daposição de "avanço em linha reta". Este modo pode proporcio-nar alguma generalização da estratégia projetada de "errotangencial mínimo" esférico.

Os modos M3 e M5 representam estratégias de "erroastigmático mínimo" e "erro de potência médio mínimo", res-pectivamente .Ainda em uma outra modalidade, pode ser incluídona função de mérito um termo que represente a aparência es-tética da lente. Por exemplo, em lugar de usar M apenas, umafunção de mérito modificada pode ser definida por

<formula>formula see original document page 35</formula>

onde ηο denota o número de rotações do olho de amostra θconsideradas em M, ré um raio de lente especificado e V é ovolume da lente para fora até o raio r. 0 fator λ é vistocomo pesando sobre a espessura média da lente.

III Redução de Ampliação e Distorção

Lentes para óculos ou reduzem ou ampliam objetosvistos através delas. Isto ocorre porque os planos princi-pais de lentes para óculos convencionais são localizados nasproximidades da lente e não coincidem com a pupila de entra-da do olho. Em geral, lentes de potência de mais extra fazemas coisas parecer maiores, e lentes de potência de menos fa-zem as coisas parecer menores. A ampliação altera também adireção percebida de objetos no campo periférico, e faz comque o campo aparente de visão difira do campo real de visãoatravés da lente.

Além da ampliação, as lentes para óculos tambémdistorcem a conformação de objetos vistos através delas.Para um olho que olha para frente em linha reta, as lentesde menos produzem a chamada "distorção de cilindro", na qualobjetos retangulares aparecem comprimidos na periferia, demodo que quadrados parecem cilindros. Inversamente, lentesde potência de mais criam a "distorção de alfineteira", queestica para fora os cantos dos quadrados.

Os dois efeitos somam-se para degradar a percepçãodo tamanho, da conformação e da posição do objeto. Os manu-ais de instrução sobre óptica oftálmica ensinam que não éprático corrigir a distorção em lentes para óculos, e nadadizem sobre a necessidade de reduzir os efeitos da amplia-ção. Ainda assim, uma das vantagens visuais apregoadas daslentes de contato é que o encaixe apertado da lente no olhoreduz os efeitos da ampliação e da distorção, permitindo umacorreção mais natural da visão. Pareceria desejável reduzira ampliação e a distorção das lentes para óculos se isto forpossível.

Ampliação Relativa dos Óculos

Para um objeto distante, o efeito da ampliação édefinido pela equação seguinte:

Ampliação Relativa dos Óculos =

<formula>formula see original document page 36</formula>

onde d (dv na figura 3) é a distância da superfície posteri-or da lente até a pupila de entrada do olho, Fv é a potênciado vértice posterior em dioptrias, t é a espessura em me-tros, η é o índice de refração, e F1 é a potência da super-fície anterior em dioptrias.

A parte da equação dentro do primeiro conjunto deparênteses é freqüentemente chamada de "Fator de Potência",isto porque mostra quanta ampliação é devida à potência dalente. Se d pode ser igual a zero, então o fator de potênciaseria igual a 1. Em outras palavras, uma lente em contatocom o olho teria muito pouca ampliação devido à sua potên-cia, e isto é o que ocorre com as lentes de contato. As len-tes de contato são posicionadas longe do olho de modo a seevitar contato com o olho, com as pálpebras, ou com os cí-lios, de modo que este termo é maior do que 1 para lentes demais e menor do que 1 para lentes de menos. Em outras pala-vras, lentes para óculos de potência de mais tendem a ampli-ar, e lentes de menos tendem a reduzir. De acordo com o con-texto, a expressão "efeitos da ampliação" é usada para des-crever tanto a ampliação quanto a redução.

A parte da equação dentro do segundo conjunto deparênteses é usualmente chamada de "Fator de Conformação"porque mostra de que maneira a ampliação varia com a espes-sura e a curvatura da lente. Se as lentes não tivessem es-pessura, então t seria igual a zero, e este termo seriaigual a 1. A "lente delgada" ideal da óptica de terceira or-dem não teria qualquer efeito de ampliação devido à confor-mação. As lentes de contato chegam quase a aproximar-se des-sa condição porque elas podem ser fabricadas para serem ex-tremamente delgadas. As lentes para óculos têm de fato umaespessura significativa para 'se evitar ruptura e têm semprecurvaturas na superfície anterior positivas, de modo queeste termo é sempre maior do que 1. Em outras palavras, to-das as lentes para óculos de menisco tendem a ampliar devidoà sua conformação.Para se eliminarem os efeitos da ampliação, aequação deve ser fixada como igual a zero, de modo que oproduto dos fatores de potência e conformação deve ser iguala 1. Uma vez que tanto o fator de potência quanto o fator deconformação em lentes de mais são maiores do que um, seuproduto não pode ser igual a 1, de modo que lente alguma demais em uma forma de menisco positiva nunca pode estar livrede ampliação. Por outro lado, lentes de menos têm fator depotência inferior a 1 e um fator de conformação maior do que1, de modo que é possível forçar esses fatores ao cancela-mento .

Para fazer isso, deve-se solucionar esta equaçãopara ampliação unitária. Depois de fazê-lo, obtém-se a se-guinte relação:

<formula>formula see original document page 38</formula>

Esta equação especifica a espessura de lente queelimina os efeitos de ampliação dos óculos. Funciona colo-cando-se o segundo plano principal da lente na pupila de en-trada do olho. Para se obter isto em uma espessura prática,são necessárias duas coisas: uma potência de lente de menose curvas muito pronunciadas.

Distorção

De acordo com a teoria da terceira ordem, a dis-torção só pode ser eliminada dentro de lentes tão pronuncia-damente curvadas que são impraticáveis. Jalie, M, "The Prin-ciples Opthalmic Lenses", 4* edição, pág. 461.A teoria da Terceira Ordem requer de fato curvasde superfície posterior que tenham mais de 35 Dioptrias, queseriam quase concêntricas em volta da pupila de entrada doolho; tais superfícies na verdade não seriam práticas. Umdesenho de lente verdadeiramente concêntrico, com ambas assuperfícies concêntricas em volta da pupila de entrada doolho, não teria distorção nenhuma porque a simetria da lenteasseguraria que todos os feixes de raios oriundos de objetosoblíquos encontrariam as mesmas inclinações de superfíciedos objetos centrais. Embora a concentricidade em volta dapupila de entrada exija de fato curvas extremamente pronun-ciadas, verificou-se que curvas um pouco mais planas tambémreduzem drasticamente a distorção quando são combinadas comlentes que têm planos principais localizados nas proximida-des da pupila de entrada. Isto ocorre com lentes projetadaspara reduzir a redução ao mínimo em lentes de potência demenos, e resulta em lentes que são mais aproximadamente con-cêntricas em volta do centróide de rotação do olho.

De fato, é altamente desejável fabricar lente con-cêntrica em volta do centro de rotação do olho, porque istoaperfeiçoaria a simetria da lente para o olho à medida emque se volta para objetos no campo periférico, do que resul-ta resolução aperfeiçoada. Se se exige rigorosamente que umasuperfície da lente seja concêntrica em volta do centróidede rotação do olho, pode-se derivar uma espessura que elimi-ne virtualmente a distorção. Neste caso, é necessária umaforma especial da equação para espessura da lente.Por exemplo, em uma lente que tem sua superfícieanterior em volta do centróide de rotação do olho, pode-seter solução para t em termos do raio da superfície anterior,da distância de encaixe, do índice de refração, da potênciado vértice posterior e da distância da pupila de entrada apartir do centro de rotação do olho. Neste caso,

<formula>formula see original document page 40</formula>

é um fator de conformação da lente, ri = raio da superfícieanterior; df = distância da superfície anterior da lente atéo plano da pupila de entrada; e Ke é a distância do centrode rotação do olho até a pupila de entrada do olho, conformemostrado na figura 3.

As figuras 17 (a)-(c) mostram a vantagem dessa es-pécie de desenho. A figura 17(a) é uma representação de umagrade grande para ser vista a uma grande distância, de modoque a grade se estenda 45 graus para a esquerda e direita doobservador. A figura 17 (b) é uma imagem calculada do que al-guém que use uma lente convencional de -5,00 D veria; a gra-de parece menor e distorcida na conformação. A figura 17 (c)mostra a imagem calculada vista por alguém que usa uma lenteprojetada para eliminar distorção de acordo com as equaçõesanteriores. A imagem aparece quase idêntica ao objeto original.

IV Fabricação da Lente

Componentes de lente oftálmica de acordo com apresente invenção podem ser formulados a partir de qualquermaterial adequado. Pode ser usado um material polimérico. 0material polimérico pode ser de qualquer tipo adequado. 0material polimérico pode incluir um material termoplásticocomo o policarbonato, ou pode ser usado um material termor-rígido como um tipo de carbonato de glicol de dialila, como,por exemplo, o CR-39 (PPG Industries).

O artigo polimérico pode ser também formado a par-tir de composições de fundição poliméricas passíveis de li-gação cruzada, conforme descrito, por exemplo, na patentenorte-americana 4 912 155, ou no pedido de patente norte-americano No. de Série 07/781 392, cujas revelações são in-corporadas em sua totalidade no presente à guisa de referência.

O material polimérico pode incluir um corante, in-clusive, por exemplo, um corante fotocrômico, que pode seradicionado à formulação de monômero usada na produção do ma-terial polimérico.

O componente de lente óptica de acordo com a pre-sente invenção pode incluir ainda revestimentos padrão adi-cionais na superfície anterior ou posterior, inclusive re-vestimentos eletrocrômicos. A superfície anterior da lentepode incluir um revestimento anti-refletivo (AR), por exem-plo do tipo descrito na patente norte-americana 5 704 692,cuja revelação inteira é incorporada no presente à guisa dereferência. Para se fabricar lentes solares ou para se obterum efeito estético desejado, um revestimento parcialmenterefletivo pode ser aplicado à lente. A superfície anteriorda lente pode incluir, alternativa ou adicionalmente, um re-vestimento resistente à abrasão, por exemplo do tipo descri-to na patente norte-americana 4 954 591, cuja revelação in-teira é incorporada no presente à guisa de referência.

As superfícies anterior e posterior podem incluirainda um ou mais tratamentos de superfície convencionalmenteempregados em composições de fundição, tais como inibidores,corantes, inclusive corantes termocrômicos e fotocrômicos,por exemplo conforme descrito acima, agentes polarizadores,estabilizadores de UV e materiais capazes de modificar o ín-dice de refração.

A figura 18 ilustra um molde adequado para fabri-car um componente de lente de acordo com os ensinamentos dapresente invenção. 0 molde inclui a parte de molde anterior300, a parte de molde posterior 302 e a parte de flange defecho 304. O componente de lente pode ser formado na cavida-de 306 entre as metades de molde injetando-se material delente líquido através do orifício 308. O ar escapa atravésdo orifício 310. Quando o componente de lente está duro, asmetades de molde são separadas. Observar-se-á que o compo-nente de lente, à medida em que deixa o molde, terá um flan-ge radial, indicado pelo número de referência 312, que podeser removido num processamento posterior.V Desempenho Calculado de Exemplos de Desenho deLente

Exemplo 1

A tabela I mostra uma comparação do desempenhocalculado de uma lente de policarbonato fabricada de acordocom a presente invenção e uma lente de curva de base baixaconvencional.

<table>table see original document page 43</column></row><table>Exemplo 2

A figura 19 ilustra uma comparação calculada entreuma série de componentes de lente esféricos pronunciadamentecurvados de potência de -6 D, -3 D e + 3 D [figuras 19 (a) ,(c) e (c) , respectivamente] com lentes em estoque de curvade base baixa Sola Perma-Poly™ correspondentes [figuras19(b), (d) e (f), respectivamente].

Os componentes de lente esféricos pronunciadamentecurvadas têm superfícies anteriores esféricas essencialmenteidênticas de 16 D, conforme mostrado nos cortes transversaisde lente 400. De maneira geral, os componentes de lente es-féricos pronunciadamente curvados apresentam distorção peri-férica superior. As lentes das figuras 19(a) e 19(c) tambémapresentam erro de potência RMS reduzido nas prescrições demenisco.

Exemplo 3

A figura 20 ilustra uma comparação calculada entredois componentes de lente esféricos pronunciadamente curva-dos com uma superfície anterior de 16 D, uma potência diretade -3 D e uma correção de cristalino cilíndrico de superfí-cie posterior de -2.

A lente da figura 20(a) tem uma superfície poste-rior toroidal em forma de rosca convencional; a lente da fi-gura 20(b) tem uma parte posterior totalmente de meridianoscirculares do tipo descrito acima. Esta última apresentaerro de potência RMS superior e distorção um pouco aperfei-çoada .Exemplo 4

O conjunto final de exemplos (figuras 21 e 22) éuma comparação calculada entre uma lente progressiva de cur-va de base convencional e uma lente progressiva de acordocom a presente invenção.

A figura 21 compara as propriedades de visão àdistância de uma lente progressiva Sola XL convencionalmentecurvada com uma lente na qual uma forma progressiva seme-lhante é colocada sobre um componente de lente com curva debase (16 D) pronunciadamente curvada.

A figura 22 compara as propriedades de visão paraperto da lente progressiva Sola XL com a lente pronunciada-mente curvada da figura 21.

Falando de maneira geral, lentes progressivas fa-bricadas de acordo com a presente invenção são caracteriza-das por uma esfera de referência pronunciadamente curvada oupor um invólucro esférico aproximadamente concêntrico com ocentróide de rotação do usuário na posição de uso. Tais len-tes têm uma zona de visão superior para visão à distância;uma zona de visão inferior, que tem uma potência maior doque a zona de visão superior para visão de perto; e uma zonaintermediária que liga as zonas superior e inferior, com apotência variando entre as zonas superior e inferior, queinclui um corredor de astigmatismo de superfície relativa-mente baixo.

Em uma modalidade, a esfera de referência pronun-ciadamente curvada corresponde à superfície anterior da par-te central da zona de visão superior. Em uma outra modalida-de, a superfície progressiva está sobe a superfície anteriorda lente e fica disposta dentro de um invólucro esféricopronunciadamente curvado de espessura inferior a cerca de 2mm. Em ambas as modalidades, o raio de curvatura do invólu-cro ou esfera de referência pode ser de menos de 50 mm, depreferência entre cerca de 30 e 35 mm, mais preferivelmentede cerca de 3 3 mm ± cerca de 2 mm. Desenhos de superfícieanterior adequados para lentes progressivas são ilustradospor exemplo no pedido de patente do requerente No. de Série081782. 493, depositado a 10 de julho de 1997, agora patentenorte-americana No. 5861935*

VI Lentes Envidraçadas e Armações para ÓculosArmações para óculos para uso na presente invençãosão adaptadas para reter lentes da presente invenção nas po-sições aproximadas mostradas na figura 3 . A armação paraóculos pode ser sem aro, com aro parcial ou aro total.

Em modalidades preferidas, as lentes, quando mon-tadas na armação para óculos, não apresentam essencialmenteângulo de inclinação ou envoltório. A armação para óculospode incluir um mecanismo ajustável para alterar as posiçõesdo eixos geométricos ópticos da lente de modo que correspon-dam aos eixos geométricos de visão de avanço em linha retado usuário.

A figura 23 é uma vista em perspectiva do disposi-tivo ocular 400, que inclui as lentes 402 e 404 e as arma-ções para óculos da presente invenção. A conformação da len-te produz um objeto esteticamente interessante. A armaçãopara óculos da figura 23 é mostrada com a parte de aro 406 eas peças de têmpora 408 e 410. O aro da armação para óculosque circunda cada lente é adaptado de modo a corresponder auma curva fechada situada na ou próximo da esfera de refe-rência pronunciadamente curvada da lente. Por causa da con-sistência dessa curvatura através de uma faixa de prescri-ções, um desenho de armação única ou desenho de armação podeser encaixado em qualquer prescrição na faixa.

A figura 24 é uma elevação lateral do dispositivoocular da figura 23 sobre o rosto do usuário. A figura ilus-tra um outro aspecto da aparência visual do dispositivo ocu-lar devido à curvatura pronunciada da lente e à conformaçãotridimensional complexa da borda da lente. A figura ilustratambém que uma lente de tamanho relativamente pequeno pro-porciona um amplo campo de visão e boa proteção ocular.

A figura 25 é uma vista ilustrada frontal da moda-lidade de dispositivo ocular 412 de acordo com a presenteinvenção que ilustra determinados aspectos da invenção. Asarmações para óculos da modalidade da figura 25 incluem aponte de nariz 414 e as peças de têmpora articuladas 416 e418. Juntos, esses componentes constituem uma armação paraóculos de três peças, sem aro.

As peças de têmpora 416 e 418 incluem as articula-ções 420 e 422, e as projeções de montagem 424 e 426. Em umamodalidade preferida, as projeções 424 e 426 são montadas nasuperfície sobre as superfícies anteriores esféricas daslentes. Deve ficar entendido que essas superfícies de monta-gem terão uma posição consistente e uma relação angular comrelação à armação, independentemente da potência diretaprescrita e da correção de cristalino cilíndrico da lente.De maneira semelhante, as projeções 428 e 430 da ponte denariz 414 podem ser montadas em superfície sobre as respec-tivas bordas de superfície anterior da lente.

A ponte de nariz 414 é mostrada em corte transver-sal na figura 25 (a) . Vantajosamente, a ponte de nariz podeter um comprimento ajustável de modo a compensar as diferen-tes distâncias pupilares (PD na figura 3) comumente encon-tradas em usuários diferentes. Esse aspecto ajustável permi-te que os eixos geométricos das lentes sejam alinhados comos eixos geométricos de visão de ambos os olhos do usuário.Uma estrutura mecânica adequada para produzir esse aspectoajustável é mostrado na figura 25 (a), sendo entendido queoutras combinações de estruturas móveis ou flexíveis podemser adaptadas à finalidade. Na modalidade da figura 25(a),as projeções 428 e 430 são cada uma deles conduzidas peloscomponentes 432 e 434, respectivamente, que são inseridosnas extremidades opostas do tubo 436. Parafusos de fixação,indicados pelos números de referência 43 8 e 44 0, mantêm oscomponentes 432 e 434 na posição. Os parafusos de fixaçãopodem ser afrouxados de modo a se permitir o ajuste do com-primento da ponte de nariz fazendo-se deslizar os componen-tes 432 e 434 dentro do tubo até posições diferentes.

Por conseguinte, componentes de lente de alta qua-lidade óptica, inéditos, com curvatura esférica pronunciada,são dotados de potência de um lado ao outro e correção decristalino cilíndrico, e montados em armações para óculosadaptadas para uso com eles.A presente invenção foi descrita com relação a di-versas modalidades e exemplos. No entanto, a invenção a serprotegida é definida pelas reivindicações seguintes e pelosequivalentes delas reconhecidos na lei.

Claims (51)

1. Componente de lente adaptado para montagem emdispositivo ocular (400, 412), o componente de lente tendouma superfície esférica com um raio de curvatura inferior acerca de 35 mm, o componente de lente sendo adaptado paraposicionamento de modo que o centro de curvatura do compo-nente de lente seja localizado no centróide de rotação (24,-26, 172) do olho (20, 22), CARACTERIZADO pelo fato de que ocomponente de lente é suficientemente grande para proporcio-nar um campo de visão superior a 55° na direção temporal, apartir da linha dianteira de visão, e tem uma potência dire-ta na faixa de pelo menos aproximadamente +4 D até -6 D.

2. Componente de lente, de acordo com a reivindi-cação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o componente de Ien-te é um componente de lente de visão única selecionado deuma série de componentes de lente que têm potências diretasa partir de pelo menos aproximadamente +2 D até -2 D e apro-ximadamente o mesmo raio de curvatura.

3. Série de componentes de lente oftálmica, cadacomponente de lente na série tendouma superfície anterior esférica (174) que é apro-ximadamente concêntrica com o centróide de rotação (24, 26)do olho (20, 22) na posição de uso;aproximadamente o mesmo raio de curvatura, que éessencialmente um valor único selecionado para a série nafaixa de 25 a 50 mm í cerca de 1 mm; e CARACTERIZADA pelofato de que os componentes de lente na série têm uma faixade potências diretas de prescrição comum.

4. Série de componentes de lente oftálmica, de a-cordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de queos componentes de lente têm potências diretas de a partir depelo menos aproximadamente + 4 D até -6 D.

5. Série de componentes de lente oftálmica, de a-cordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de queos coraponenetes de lente possuem potências diretas de apro-ximadamente +2 D.

6. Série de componentes de lente oftálmica, de a-cordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de queos componentes de lente possuem potências diretas de aproxi-madamente -2 D.

7. Série de componentes de lente oftálmica, de a-cordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6,CARACTERIZADA pelo fato de que os componentes de lente nasérie são peças em bruto de lente ou lentes com bordas quetêm uma superfície posterior (38, 178), de modo que o compo-nente de lente tenha uma correção de astigmatismo e uma po-tência direta prescritas.

8. Série de componentes de lente oftálmica, de a-cordo com qualquer uma das reivindicações de 3 a 7,CARACTERIZADA pelo fato de que a superfície posterior (38,- 178) fica disposta entre um toróide em forma de cilindro eum toróide em forma de rosca, ambos tendo os mesmos meridia-nos de princípio e a mesma potência ao longo dos meridianosde princípio.

9. Série de componentes de lente oftálmica, de a-cordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de queo astigmatismo de superfície da superfície posterior (38,-178) em qualquer ponto fora dos meridianos de princípio éinferior ao maior do astigmatismo de superfície do toróideem forma de cilindro ou do toróide em forma de rosca no mes-mo ponto.

10. Série de componentes de lente oftálmica, deacordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de quea superfície posterior (38, 178) é definida de modo que aaltura de superfície Z do componente de lente a partir de umplano fronto-paralelo em qualquer ponto sobre a superfícieposterior (38, 178) é uma combinação linear da altura de umtoróide em forma de cilindro, ZB, e da altura do toróide emforma de rosca, Z sendo limitado pelos valores de Zb e Zt.

11. Série de componentes de lente oftálmica, deacordo com qualquer uma das reivindicações de 8 a 10,CARACTERIZADA pelo fato de que o toróide em forma de cilin-dro e o toróide em forma de rosca têm cada um meridianos deprincípio definidos por uma prescrição de cristalino cilín-drico do usuário.

12. Série de componentes de lente oftálmica, deacordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de queo corte transversal da superfície posterior do componente delente ao longo de qualquer meridiano é circular.

13. Série de componentes de lente oftálmica, deacordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADA pelo fato deque a curvatura de cada meridiano circular é igual à curva-tura instantânea de um meridiano correspondente no centro deum toro convencional dado pela prescrição.

14. Série de componentes de lente oftálmica, deacordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADA pelo fato deque a correção do astigmatismo de superfície posterior é da-da pela função de altura de superfície z (r, θ), onde<formula>formula see original document page 53</formula>e onde<formula>formula see original document page 53</formula>é o raio de curvatura ao longo do meridiano Θ,e os valores R(O) e R(90) são os raios de curvatura ao longodos meridianos de princípio.

15. Série de componentes de lente oftálmica, deacordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de quea superfície posterior (38, 178), juntamente com a superfí-cie anterior (28, 30, 174), apresenta uma potência direta denão zero e a superfície posterior (38, 178) é definida pelaequação:<formula>formula see original document page 53</formula>

16. Componente de lente oftálmica, que tem uma su-perfície que fica disposta dentro de um invólucro esféricodefinido por duas esferas concêntricas (154, 156) que têmraios cujos comprimentos diferem em não mais de 2 mm, o me-nor dos raios tendo não mais de 50 mm de comprimento,CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos dois pontos OeQsobre a borda da superfície subtendem um ângulo OPQ superiora 80° com relação ao centro do invólucro P.

17. Componente de lente oftálmica, de acordo com areivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o menor dosraios está entre aproximadamente 25 e 35 mm.

18. Componente de lente oftálmica, de acordo com areivindicação 16 ou 17, CARACTERIZADO pelo fato de que a su-perfície tem um raio de cerca de 33 mm ± cerca de 2 mm.

19. Componente de lente oftálmica, de acordo comqualquer uma das reivindicações de 16 a 18, CARACTERIZADOpelo fato de que a diferença em comprimento dos raios é decerca de 0,1 mm ou menos.

20. Componente de lente oftálmica, de acordo com areivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o ânguloOPQ é superior a 90°.

21. Componente de lente oftálmica, de acordo com areivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o ânguloOPQ é superior a 100°.

22. Componente de lente oftálmica, de acordo comqualquer uma das reivindicações 16 a 21, CARACTERIZADO pelofato de que a superfície é a superfície anterior do compo-nente de lente, e a superfície posterior (38, 178) é confi-gurada de modo que o componente de lente tenha uma potênciadireta selecionada de ±4 D até -6 D e uma correção de astig-matismo selecionada.

23. Componente de lente oftálmica, de acordo comqualquer uma das reivindicações 16 a 22, CARACTERIZADO pelofato de que o componente de lente é montado em um dispositi-vo ocular (400, 412) de modo que o centro do invólucro sejalocalizado aproximadamente no centróide de rotação (24, 26,- 172) do olho (20, 22) quando o dispositivo ocular (400, 412)é usado.

24. Componente de lente oftálmica, de acordo comqualquer uma das reivindicações 16 a 23, CARACTERIZADO pelofato de que para visão foveal o Erro de Potência RMS é infe-rior a 3/8 D para ângulos de rotação do olho inferiores a 30°.

25. Componente de lente oftálmica, de acordo com areivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que para visãofoveal o Erro de Potência RMS é inferior a H D para ângulosde rotação do olho inferiores a 40°.

26. Componente de lente oftálmica, de acordo com areivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que para visãofoveal o Erro de Potência RMS é inferior a H D para ângulosde rotação do olho superiores a 40° e inferiores a 50°.

27. Componente de lente oftálmica, de acordo comqualquer uma das reivindicações 16 a 23, CARACTERIZADO pelofato de que para visão periférica onde o olho é girado e fi-xado a um ângulo de 30° temporalmente, o Erro de PotênciaRMS é inferior a 3/8 D para ângulos ± 5o da posição fixada.

28. Componente de lente oftálmica, de acordo com areivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de que, para visãoperiférica onde o olho é girado e fixado a um ângulo de 30°temporalmente, o Erro de Potência RMS é inferior a 0,65 Dpara ângulos ± 100 da posição fixada.

29. Componente de lente oftálmica, de acordo com areivindicação 28, CARACTERIZADO pelo fato de que para visãoperiférica onde o olho é girado e fixado a um ângulo de 30°temporalmente, o Erro de Potência RMS é inferior a 1,0 D pa-ra ângulos ± 30° da posição fixada.

30. Componente de lente oftálmica, CARACTERIZADOpor incluir uma superfície anterior esférica (174) que é a-proximadamente concêntrica com o centro de rotação (24, 26)do olho (20, 22) e que tem uma curva de base de 16 D ± apro-ximadamente. De que apresenta erro de potência RMS relati-vamente baixo acima de aproximadamente 40 graus de rotaçãodo olho.

31. Componente de lente oftálmica, de acordo com areivindicação 30, CARACTERIZADO pelo fato de que, para visãofoveal, o Erro de Potência RMS é inferior a 3/8 D para ângu-los de rotação do olho inferiores a 30°.

32. Componente de lente oftálmica, de acordo com areivindicação 31, CARACTERIZADO pelo fato de que, para visãofoveal, o Erro de Potência RMS é inferior a H D para ângulosde rotação do olho inferiores a 40°.

33. Componente de lente oftálmica, de acordo com areivindicação 32, CARACTERIZADO pelo fato de que, para visãofoveal, o Erro de Potência RMS é inferior a H D para ângulosde rotação do olho superiores a 40° e inferiores a 50°.

34. Componente de lente oftálmica, de acordo com areivindicação 30, CARACTERIZADO pelo fato de que, para visãoperiférica, onde o olho é girado e fixado a um ângulo de 30°temporalmente, o Erro de Potência RMS é inferior a 3/8 D pa-ra ângulos ± 5o da posição fixada.

35. Dispositivo ocular de prescrição (400, 412),que inclui um par de lentes oftálmicas, CARACTERIZADO pelofato de que cada lente conterá uma esfera que se estende atébordas da lente que têm raios médios de não mais de aproxi-madamente 35 mm centralizados aproximadamente no centróidede rotação (24, 26, 172) do respectivo olho (20, 22), e temuma profundidade oca máxima de pelo menos aproximadamente 8mm.

36. Dispositivo ocular (400, 412), de acordo com areivindicação 35, CARACTERIZADO pelo fato de que a profundi-dade oca máxima de cada lente é de pelo menos aproximadamen-te 10 mm.

37. Dispositivo ocular (400, 412), de acordo com areivindicação 35 ou 36, CARACTERIZADO pelo fato de que a su-perfície anterior (28, 30, 174) de cada lente é geralmenteesférica, com um raio de curvatura de não mais de 35 mm e asuperfície posterior (38, 178) é configurada de modo que aslentes tenham potência direta selecionada de pelo menos a-proximadamente +4 D até -6 D e correção astigmática prescri-ta .

38. Dispositivo ocular (400, 412), de acordo com areivindicação 35, CARACTERIZADO pelo fato de que o disposi-tivo ocular (400, 412) compreende adicionalmente uma armaçãoe pelo fato de que a lente é selecionada a partir de uma sé-rie de lentes que têm potência direta e correções astigmáti-cas comumente prescritas, e onde o raio de curvatura de cadacomponente na série é suficientemente semelhante de modo apermitir o uso de qualquer componente na série na mesma ar-mação para óculos.

39. Dispositivo ocular (400, 412), de acordo comqualquer uma das reivindicações 35 a 38, CARACTERIZADO pelofato de que o raio de curvatura de ambas as lentes é de cer-ca de 33 mm.

40. Série de componentes de lente oftálmica de po-tência negativa, CARACTERIZADA por ter uma superfície quefica disposta dentro de um invólucro esférico de uma espes-sura não superior a 2 mm e um raio de não mais de 50 mm, oscomponentes de lente na série tendo espessuras em seus cen-tros geométricos que aumentam com a magnitude do valor abso-luto da potência.

41. Série de lentes de potência negativa, de acor-do com a reivindicação 40, CARACTERIZADA pelo fato de que ocomponente tem uma espessura t em seu centro dada pela função<formula>formula see original document page 58</formula>na qual η é o índice de refração do material delente, d é a distância da superfície posterior (38, 178) dalente até a pupila de entrada do olho, Fv é a potência ópti-ca da superfície posterior e Fi é a potência óptica da su-perfície posterior definida como

42. Dispositivo ocular de prescrição (400, 412),CARACTERIZADO por uma curvatura geralmente esférica aproxi-madamente centralizada sobre o centróide de rotação (24, 26,172) do olho (20, 22), onde a lente se estende em sentidohorizontal a partir das margens nasais (206) da região orbi-tal até as margens temporais (208) da região orbital, a len-te tendo uma superfície posterior côncava que desobstrui oscílios e uma potência direta a partir da borda temporal(106, 180) até a borda nasal (108; 180) da lente que variaem não mais de 0,5 D da potência de prescrição.

43. Processo de provisão de um dispositivo ocular(400, 412), CARACTERIZADO por incluir as etapas de:prover um componente de lente que temuma superfície anterior (160) que fica dispostadentro de um invólucro esférico de uma espessura não superi-or a aproximadamente 2 mm e um raio de não mais de aproxima-damente 35 mm; euma superfície posterior (38, 178) configurada demodo que o componente de lente tenha uma potência diretaprescrita e uma correção de astigmatismo prescrita; eposicionar o componente de lente no usuário de mo-do que o centro do invólucro esférico fique situado aproxi-madamente no centróide de rotação (24, 26, 172) do olho (20,22) .

44. Processo, de acordo com a reivindicação 43,CARACTERIZADO pelo fato de que o componente de lente é posi-cionado pelo envidraçamento do componente de lente em umaarmação que tem uma abertura padrão que corresponde a umraio de um invólucro esférico comum a uma série de componen- tes de lente que têm potência direta diferente, inclusive apotência direta prescrita.

45. Processo, de acordo com a reivindicação 43,CARACTERIZADO pelo fato de que o componente de lente é dota-do de uma superfície posterior (38, 178) que tem um cortetransversal circular ao longo de qualquer meridiano que pas-se através de sua origem (102), e cujas curvaturas ao longodesses meridianos são idênticas às curvaturas centrais dasuperfície tórica convencional equivalente.

46. Armação para óculos, adequada para uso com umasérie de lentes oftálmicas, CARACTERIZADA por ter uma super-fície esférica de raio R entre aproximadamente 25 e 35 mm,cada lente na série tendo o mesmo valor de R, e uma segundasuperfície selecionada de modo a proporcionar, juntamentecom a superfície esférica, uma faixa de prescrições comuns,a armação sustentando lentes esquerda e direita na posiçãode uso, de modo que os centros das superfícies esféricas se-ja localizados aproximadamente nos centróides de rotação(24, 26, 172) dos olhos esquerdo e direito (20, 22), respec-tivamente.

47. Armação para óculos, de acordo com a reivindi-cação 4 6, CARACTERIZADO por compreender peças de têmpora(408, 410, 416, 418) e partes de aro (406) para contato comas lentes esquerda e direita, onde a parte de aro (406) queentra em contato com cada lente é formada na conformação deuma curva fechada disposta sobre a superfície de uma esferaque tem um raio aproximadamente igual ao raio da superfícieesférica.

48. Armação para óculos, de acordo com a reivindi-cação 47, CARACTERIZADA pelo fato de que o ponto mais nasale o ponto mais temporal da curva fechada subtendem um arcode mais de 90° com um vértice no centro da superfície esférica.

49. Armação para óculos, de acordo com qualqueruma das reivindicações de 4 6 a 48, CARACTERIZADA por incluiruma peça de têmpora esquerda (416) , uma peça de têmpora di-reita (418) e uma ponte de nariz (414).

50. Armação para óculos, de acordo com a reivindi-cação 49, CARACTERIZADA pelo fato de que a ponte de nariz(414) é de comprimento ajustável para permitir ajuste hori-zontal da separação da lente, de modo a se posicionarem oscentros das superfícies esféricas nos centróides (24, 26, 172) dos olhos (20, 22).

51. Armação para óculos, de acordo com a reivindi-cação 50, CARACTERIZADA adicionalmente por incluir articula-ções (420, 422) para sustentar as peças de têmpora (408,-410, 416, 418), as articulações (420, 422) sendo adaptadaspara serem fixadas na superfície esférica nas bordas tempo-rais (106, 180) da respectiva lente.