PT96569B

PT96569B - Sistema de producao de lentes de contacto

Info

Publication number: PT96569B
Application number: PT96569A
Authority: PT
Inventors: Peter Hagmann; Krieg Prof Dr Ing Gunther; Eberhard Vaas; Peter Hofer
Original assignee: Novartis Ag
Priority date: 1990-01-24
Filing date: 1991-01-24
Publication date: 1999-02-26
Also published as: AU630268B2; PT96569A; ATE119827T1; IE65797B1; KR910014721A; US5114628A; JPH04348315A; KR100203217B1; GR3015955T3; AU6981491A; HK1000278A1; EP0439428A3; EP0439428A2; EP0439428B1; JP2964171B2; CA2034708A1; DE59104917D1; ES2069257T3; DE4002029A1; DK0439428T3

Description

SISTEMA DE PRODUÇÃO DE LENTES DE CONTACTO

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08

Descreve-se um sistema para a produção de lentes de contacto, especialmente lentes de contacto adoptadas individualmente em que a topografia da superfície do olho é medida em tres dimensões, a geometria da face interior da lente é determinada de forma a adoptar-se à topografia medida, é determinado o efeito óptico de uma len te lacrimal que se forma entre a face interior da lente e a superfície do olho, a geometria da face exterior da lente é determinada tendo em conta o efeito óptico da lente lacrimal e a correcção visual pretendida e as informações assim obtidas para a geometria lenticular das faces exterior e interior da lente são armazenadas e transferidas para um dispositivo de controlo do fabrico da lente numa máquina ferramenta.

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Case V7-18460/a/pIT 27 a invenção refere-se a um método de fabrico de lentes de contacto, especialmente lentes de contacto individualmente adaptadas, e a um sistema de produção de len6 tes de contacto.

Mod. 71 - 20.000 βχ. - 90/08

Um número não insignificante de pessoas tendo defeitos de visão não pode utilizar as lentes de contacto convencionais disponiveis comercialmente, devido a topografia da superfície do olho, especialmente na região da córnea; as lentes convencionais que estão em grande parte, normalizadas, não são toleradas ou traduzem-se, somente, numa correcção visual insatisfatória. A única solução que resta a tais pessoas e a produção de lentes especiais, o que envolve consideráveis acréscimos de tempo e despesa, e também maiores riscos de adaptação.

Geralmente, so se consegue uma adaptação correcta depois de varias tentativas. Em não poucos casos, torna-se necessário um aperfeiçoamento das lentes ou mesmo a sua troca.

objectivo da invenção é de providenciar um método e um sistema de produção de lentes de contacto por meio dos quais se consegue a produção económica de lentes de contacto individualmente adaptadas, especialmente a produção de lentes especiais. Os métodos de produção devem ser usados tal como os normalmente utilizados para a produção de lentes de contacto em larga escala.

No que se refere ao método, esse objectivo realiza-se, de acordo com a invenção da seguinte forma:

- a topografia da superfície do olho é medida tridimensionalmente;

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Case: V7-1846O/A/TIT 27

- a geometria da face posterior da lente é determinada com base numa caracteristica de adaptação ou filosofia de adaptação (critério de adaptação, tal como, por exemplo, adaptação alcantilada, achatada, etc),de forma a adaptar-se a topografia medida;

Mod. 71 - 20.000 βχ. - 90/08 o efeito óptieo de uma lente lacrimal, que é formada entre a face posterior da lente assim determinada e a superfície do olho, e que é limitada pela geometria da face posterior determinada e pela topografia da superfície do olho medida, é determinado tendo em conta as propriedades mecânicas da lente de contacto (rigida, semirigida rigida flexivel, flexivel, mole);

- a geometria da face frontal da lente é determinada tendo em conta o efeito óptieo da lente lacrimal e a correcção de visão que se pretende obter com a lente de contacto, e tendo também particular atenção ao material da lente de contacto usado;

- os dados das geometrias lenticulares das faces frontal e posterior da lente são armazenados; e

- a lente particular em causa é produzida de acordo com os dados das geometrias lenticulares armazenados.

A produção das lentes é efectuada de acordo com um dos métodos conhecidos são Exemplos:

a técnica do torno o processo de fundição de uma superfície (semi-moldagem) o processo de fundição (moldagem completa) a produção por máquina laser e

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Case: V7-1846o/a/TIT 27 os processos de termoformação.

Mod. 71 - 20.000 βχ. - 90/08 método clássico de fabrico de lentes de contacto é a técnica do torno. Utiliza-se uma ferramenta de remoção de material que retira material de uma lente não trabalhada, que pode ser um botão de lente ou um meio bo tão. A ferramenta de remoção de material é controlada pelas informações geométricas armazenadas, por meio de um dispositivo de controlo apropriado na ferramenta.

Uma ferramenta de corte, como por exemplo, um diamante, pode ser utilizada como ferramenta de remoção de material. A lente não trabalhada é fixada ao cabeçote dum torno, rodando em volta do eixo do cabeçote juntamen te com o cabeçote. De acordo com os valores geométricos armazenados, a ferramenta de remoção de material, especialmente a ferramenta de corte, é então movida sob controlo das informações geométricas armazenadas, de forma que as geometris.3 desejadas são produzidas nas faces frontal e posterior da lente de contacto, bem como na borda. Um raio laser controlado de acordo com as informações geométricas da lente armazenadas é também apropriado para ferr nenta de remoção de material.

Também podem ser fabricadas lentes pelo método de fundição de uma superfície ou pelo método de fundição.

No método de fundição, é possivel usar como é sabido,dois meios moldes entre os quais a lente de contacto é introduzida num estado inicial. 0 material da lente de contacto é então convertido, por exemplo, por polimerização no seu estado final, sendo a geometria da face frontal e a geometria da face posterior da lente formadas pelas faces de moldagem dos dois meios moldes. As faces de mol. dagem dos meios moldes foram antecipadamente formadas, de acordo com as informações geométricas armazenadas re-3-

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Case: V7-1«46o/a/tIT 27

Mod. 71 · 20.000 ex. - 90/08 lativas às faces frontal e posterior da lente. Isto pode efectuar-se com uma ferramenta de remoção de material devidamente controlada, que retira material do molde na região em que as faces de moldagem devem ser formadas; e pode realizar-se da mesma forma que na fabricação directa de lentes, removendo material de um mo-lde não trabalhado.

A geometria desejada da superfície da lente de con tacto é fabricada pelas faces de moldagem no molde ou p_e los meios moldes.

Também se conhece a utilização de moldes na realização da forma final da borda no corpo da lente, durante o processo de fundição.

Depois de concluida a operação de fundição, pode efectuar-se um tratamento subsequente à borda, se necessário. A fabricação directa do molde por remoção de material de um molde não trabalhado é preferida nos casos de produção individual de lentes, ou quando os materiais iniciais para as lentes de contacto são extremamente caros. Para a produção em série ou para o fabrico de lentes de contacto em grande número pelo processo de fundição, fazem-se primeiro as ferramentas de formação de acordo com os valores geométricos armazenados relativos às faces frontal e posterior, bem como à borda da lente. Os moldes são depois fabricados usando tais ferramentas de formação, de acordo, por exemplo, com o processo de moldagem por injecção,

A invenção pode ser aplicada ao fabrico de lentes rigidas, moles ou flexíveis. A invenção é particularmen te vantajosa no fabrico de lentes especiais visando uma adaptação individual que não pode ser conseguida com len

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Cases V7-18U60/A/TIT 2Ç

Mod. 71 - 20.000 βχ. - 90/08 tes de contacto do tipo normalisado. A invenção distingue-se também por um elevado grau de reproductibilidade da geometria lenticular a ser formada. Deixa de ser necessário tentar as chamadas lentes emprestadas”. Adicionalmente, no caso da invenção, a fisiologia do olho do utilizador da lente de contacto é tomada em consideração de uma maneira óptima. Por meio da invenção, è conseguida uma cuidada integração na correcção visual dos efeitos opticos da lente de fluido lacrimal entre a face posterior da lente e a superfície do olho. Além disso, obtem-se um elevado grau de tolerância e uma rapida provisão de lentes de contacto, mesmo quando a córnea está muito deformada, no caso de queratite (inflamação da córnea ocular) alterações traumáticas, etc.

A invenção é explicada em detalhe em referência às Figuras e por meio de configurações

A Figura 1 mostra uma configuração de um sistema de produção de lentes de contacto, de acordo com a inven ção;

A Figura 2 mostra uma configuração de um dispositivo de formação para fabrico de lentes, que pode ser utilizado como alternativa à configuração mostrada na Figura 1; e

A Figura 3 mostra o perfil duma lente de contacto.

sistema de produção de lentes de contacto mostra do na Figura 1 compreende um dispositivo de medida topográfica 1 para a medida tri-dimensional da topografia da superfície de um olho humano 15. Este dispositivo de medida topográfica 1 pode funcionar, por exemplo, de acor do com a técnica Moire. Neste método, é projectada uma

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Cases V7-18460/A/TIT 27

Mod. 71 · 20.000 ex. - 90/0B grelha sobre a superfície a ser medida, isto é, sobre a superfície do olho, grelha essa que quando o olho é visionado através dela, apresenta linhas de interferência que representam linhas de contorno da superfície do olho. A assim chamada imagem Moire contem a informação completa necessária que certifica as coordenadas da superfície. É,por assim dizer, uma imagem do contorno da superficie do olho.

Adicionalmente, o dispositivo de medida topográfica 1 também pode ser um aparelho de medida topográfica comercialmente disponível, como por exemplo, um ”ECT 100 Corneai topographer” fabricado pela Optimed Inc, Alpharetta. Também neste caso à semelhança do caso da imagem Moire, obtem-se em linhas de contorno uma imagem da superfície do olho.

Para além disso, com vista a esquadrinhar a superficie do olho sem a tocar, pode usar-seraichamado estilete laser; neste caso, um foco detector analisa a luz dispersada pela superficie estudada e fornece os sinais de perfil correspondentes nos vários perfis da superficie.

Numa unidade de computador subsequente 3, a geometria da face posterior da lente de contacto a ser fabricada é determinada a partir dos sinais de superficie fornecidos pelo dispositivo de medida topográfica 1. Adicionalmente, a caracteristica de adaptação ou filosofia de adaptação é fornecida por um dispositivo de adaptação 2, que pode também ser um dispositivo de armazenamento. Este dispositivo de adaptação 2 indica à unidade de computador 3 se a adaptação da face posterior da lente à superficie do olho, deve por exemplo, ser plana ou alcantilada. Ou seja a geometria da face posterior

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Case: V7-1846O/A/TIT 27

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 da lente de contacto a fabricar é determinada na unidade de computador 3 com base na informação topográfica da superficie do olho, especialmente na região da córnea, e com base na filosofia de adaptação seleccionada. A face posterior inclue, normalmente, a zona óptica posterior, a zona de transição posterior, a zona de adaptação o recorte posterior e também a borda que forma a região da transição entre as faces frontal e posterior da lente de contacto (Figura 3)·

Numa outra unidade de computador 4, ligada à unida_z Z de de computador 3» e determinado o efeito optico da len te lacrimal que é formada entre a superficie do olho e a face posterior da lente de contacto, quando a lente de contacto é usada, tendo em conta as informações de medidas topográficas averiguadas pelo dispositivo de medida topográfica 1 e os dados geométricos da face posterior determinados pela unidade de computador 3, bem como as proprieades mecânicas do material da lente de contacto. Com esta finalidade, a unidade de comnutador 4 é ligada ao dispositivo de medida topográfica 1 e à unidade de computador 3. 0 efeito óptico da lente lacrimal pode assim ser determinado tendo em conta o indice refractivo do fluido lacrimal.

Ligado ã unidade de computador 4 está uma terceira unidade de computador 6 na qual é determinada a geometria da face frontal da lente. A geometria da face fron tal é determinada tendo em conta o efeito óptico da lente lacrimal, determinada na unidade de computador 4.

É também considerada a correcção visual que se deseja obter com lente de contacto.

Os dados relativos à correcção visual são armazenados num dispositivo de armazenamento 5· Este dispositivo pode, contudo, ser também um dispositivo apropriado

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Case: V7-1846o/a/TIT 27 de entrada, caso em que os valores da correcção visual apropriados (valores de refracção do vértice) são introduzidas, mediante por exemplo, a utilização de um teclado, Na unidade de computador 6, todo o sistema de correç ção composto pela lente de contacto (índice refractivo do material da lente) e pela lente lacrimal, é considerado. Isto é, o efeito óptico da lente lacrimal e a geometria da face posterior, predeterminada pela unidade de computador 3, da lente de contacto a ser fabricada são tidos em conta na determinação da geometria da face fron tal da lente de contacto. A face frontal da lente de contacto inclui a zona óptica frontal, a zona de transição frontal, a^MlentÍ” e o recorte frontal.

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A Figura 3 mostra as várias zonas nas faces frontal e posterior da lente de contacto. 0 termo usado para o efeito são mostrados no quadro seguinte:

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Quadro

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Zona

A

B

C

D

E

F

G

H

K

L

M

N

Nome da Zona zona óptica frontal zona de transição frontal ”lenti5” espessura da borda recorte posterior zona de adaptação zona de transição posterior zona óptica posterior espessura central diâmetro borda recorte frontal pode conseguir-se uma colocação óptima da lente de contacto, conjugada com excelente tolerância, quando a face posterior se apoia tanto quanto possivel na córnea, possivelmente também numa parte daeSGl;erótica. Deve procurar-se uma situação em que a lente de contacto ofereça â pálpebra superior muito pouca resistência.

Os requisitos fisiológicos básicos, contudo, contrariam, em certa medida, essa preocupação, 0 fornecimento de oxigénio á córnea é efectuada do exterior por permeabilidade da lente de contacto e por meio do oxigénio incorporado no fluido lacrimal. Tendo em conta os dois requisitos principais, isto é, tolerância óptima

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Case: V7-1846O/A/TIT 27 e máxima oxigenação dâ córnea, é determinada uma geometria que, por um lado, garanta um conforto espontâneo excelente e que, por outro, devido a uma determinada quantidade especifica de fluido lacrimal, que é constantemen5 te substituída entre a lente de contacto e a córnea, assegura um bom fornecimento de oxigénio.

Para tal fim, são determinados os seguintes parâmetros por meio das unidades de computadores:

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-diâmetro total da lente

-geometria interna (elipsoide, esférica, combinação, etc.)

-volume da lente de fluido lacrimal

-quantidade de fluido lacrimal substituido

-concepção (design) global optimizado da lente, com particular incidência num rebordo lenticular tolerável

-valor total do vértice refractivo' · da lente de contacto, tendo em conta a lente de fluido lacrimal.

Aquando da determinação dos parâmetros principais, deve particular atenção à forma da esclerotica, que difere de olho para olho. Quando os raios centrais da cór nea são iguais, a esclerotica pode achatar-se de várias maneiras a partir da córnea. Num extremo da escala de possibilidades estão formas muito planas, e no outro extremo formas muito alcantiladas da esclerotica. No primei ro caso, é seleccionada uma forma de lente que e,em principio,mais plana; oi^seja, o raio central de curvatura da lente de contacto é seleccionado de modo a ser maior(mais

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OO plano) em 0,1 mm do que o raio central mais plano da cór nea, 0 recorte posterior e o rebordo da lente de contacto são de tal forma que, no caso duma mobilidade da lente até 2 mm, o rebordo da lente não se aloje dentro” da superficie do olho.

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No segundo caso, é seleccionada uma adaptação alcantilada com vista a reduzir a mobilidade da lente a aproximadamente 1 mm. Procura-se assegurar que a lente assente, de preferência, no rebordo da córnea. 0 raio central de curvatura da lente de contacto é seleccionado de modo a ser inferior em 0,1 mm ao raio central mais plano da córnea. No caso duma adaptação alcantilada forma-se uma lente lacrimal, que corresponde a uma lente positiva entre a córnea e a face posterior da lente de contacto.

No caso duma superficie da córnea normalmente configurada prefere-se uma adaptação paralela, na qual a córnea e a face posterior da lente de contacto estão separadas por apenas uma fina pelicula lacrimal uniforme. Se a forma da córnea corresponde a um elipsoide de rotação - o que pode ser inferido da medição em 30 - a face posterior da lente de contacto é fabricada com a mesma forma. Naturalmente a executricidade da face posterior é neste caso, escolhida individualmente para que se obtenha uma adaptação paralela óptima.

As geometrias das restantes zonas da face frontal são determinadas tendo em conta factores idênticos aos considerados na determinação da geometria da face posterior, com o objectivo de conseguir a melhor tolerância possivel e ausência de irritação.

As informações geométricas obtidas sobre a face

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Mod. 71 20.000 ex. -90/08 frontal e a face posterior da lente de contacto são então processadas de forma a que possam ser transferidas para um dispositivo l4 de produção de lentes de contacto. A transferência é, de preferência, efeetuada utilizando transportadores de dados adequados como, por exemplo, diskettes, discos, bandas e similares. Contudo, é também possível efectuar a transferência por meio de transmissão de dados a longa distância entre o adaptador e o local de produção. 0 armazenamento e transferência estão diagramaticamente representados na Figura 1 por um dispositivo de armazenamento 7 para a geometria das faces fron tal e posterior. Este dispositivo de armazenamento 7 influencia um dispositivo de controlo 8 do dispositivo de conformação 14 para o fabrico da lente de contacto. Este dispositivo de conformação l4 pode integrar um suporte de ferramenta 9 para a ferramenta de remoção de material, es pecialmente uma ferramenta rotativa 12. A ferramenta tam bém compreende um cabeçote 10 tendo um veio rotativo 13. Pode fixar-se uma lente não trabalhada 11 duma maneira conhecida, ao centro do cabeçote. A lente não trabalhada pode ser um botão de lente ou um botão de lente pré-conformado e semi acabado.

Tais máquinas rotativas são conhecidas (por exemplo, pela especificação de Patente Alemã 3H0 624). 0 controlo da posição de ferramenta rotativa 12 e do veio 13 no cabeçote 10 é, contudo efectuado por meio do dispositivo de controlo 8, cujos sinais de controlo são pré-determinados pelos dados geométricos referentes às faces frontal e posterior da lente, dados esses que estão armazenados no dispositivo de armazenamento 7. Estes sinais de controlo da unidade de controlo 8 influenciam a posição relativa da ferramenta rotativa 12 em relação à lente não trabalhada 11, de^que sé quantidades adequadas de material são removidas da lente não trabalhada 11, de

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Case: V7-1846o/a/TIT 27 acordo com a desejada informação geométrica.

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Na configuração ilustrada da máquina ferramenta de remoção de material, a ferramenta rotativa 12 pode ser disposta de forma a girar em torno de um eixo pivot Y que é perpendicular ao eixo do veio X, como é o caso,por i

exemplo, da maquina conhecida pela Especificação da Patente Alemã 3110 624. O ângulo de deslocamento da ferramenta rotativa 12 segundo o eixo Y, bem como a distância da ferramenta rotativa 12 ao eixo pivot Y podem ser ajustados pela unidade de controlo 8. 0 ajustamento é realizado de acordo com os dados geométricos referentes à face frontal eàface posterior da lente de contacto a ser fabricada, dados que estão contidos no dispositivo de armazenamento 7. Na configuração mostrada, a lente de contacto é fabricada pelo processo directo do torno; ou seja as geometrias pretendidas para a face frontal ou a face posterior são fabricadas na lente não trabalhada 11 por meio do torno mostrado.

Usando a máquina/ferramenta de remoção de material apresentada, é contudo, também possivel produzir faces moldadas 18, 19 em moldes inseridos 16, 17 (Figura 2), de acordo com os dados geométricos armazenados relativos à face frontal e à face posterior da lente de conta_ç to a ser fabricada. Para tal fim, o molde inserido 16 ou 17 apropriado é colocado sobre e fixado ao centro do veio 13 em lugar da lente não trabalhada 11. Sob o controlo da unidade de controlo 8, são então produzidas as ' faces de moldagem 18 e 19, por meio das quais a face pos terior da lente de contacto e a face frontal da lente de contacto são fabricadas por um processo de fundição mostrado diagramaticamente na Figura 2.

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Quando a lente de contacto é fundida, o material da lente de contacto e introduzido por uma maneira conhe cida, entre as duas faces conformadoras 18 e 19 dos moldes inseridos 16 e 17. Pode introduzir-se entre os dois moldes inseridos 16 e 17 um material polimerizável de lente de contacto como material inicial. A operação de fundição pode então ser realizada segundo um processo conhecido. Adicionalmente, é também possivel usar processos de termoformaçao de forma conhecida*

A lente de contacto acabada é colocada no utilizador de lentes de contacto, sendo realizado um teste de adaptação. 0 teste de adaptação pode ser efectuado, por exemplo, com imagens desfocadas. As imagens desfocadas são, de preferencia, avaliadas utilizando um sistema de processamento de imagem que pode ser integrado na unidade de computador 3 ou ligado a ela. A filosofia de adaptação armazenada no dispositivo de armazenamento 2 pode então, se necessário, ser corrigida de acordo com os dados estatísticos resultantes do teste de adaptação.

Tal correcção pode ser realizada, com vantagens, usando programas de inteligência artificial (Al) ou redes neurais.

Claims

1^. - Sistema de produção de lentes de contacto especialmente lentes de contacto adaptadas individualmente caracterizado por compreender:

- um dispositivo de medida topográfica para a medida tri-dimensional da topografia da superfície do olho;

- uma primeira unidade de computador para a determinação da geometria da face interior da lente de forma a adaptã-la à topografia medida.

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- uma segunda unidade de computador para determinar o efeito óptieo da lente lacrimal formada entre a topografia medida e a face interior da lente;

- uma terceira unidade de computador para determinar a geometria da face exterior de acordo com o efeito óptieo de lente lacrimal e o efeito óptieo da lente de contacto pretendido;

- um dispositivo de armazenagem para armazenar a informação para a geometria da lente da face interior e da face exterior da lente de contacto; e

- um dispositivo de moldagem controlado pelo dispositivo de armazenamento para fabrico da lente.

2^. - Sistema de produção de lentes de contacto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo de moldagem compreender uma máquina ferramenta que é controlada pelo dispositivo de armazenamento e retira material do corpo da lente.

3^. - Sistema de produção de lentes de contacto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dis positivo de moldagem compreender uma máquina ferramenta controlada pelo dispositivo de armazenamento, para o fabrico de moldes com os quais as lentes de contacto são fabricadas por fundição.

4^a. - Sistema de produção de lentes de contacto de acordo com as reivindicações 1 e 3» caracterizado por o dispositivo de moldagem compreender uma maquina ferramen ta, controlada pelo dispositivo de armazenamento, para

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Casei V7-1846O/A/TIT 27 fabrico de ferramentas conformadoras para os moldes.

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5®. - Sistema de produção de lentes de contacto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo de moldagem compreender uma máquina ferramenta, controlada pelo dispositivo de armazenamento, para a produção de cunhos de impressão para o processo de termomoldagem.

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65, - Sistema de produção de lentes de contacto de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ® 5, caracte; rizado por o dispositivo de moldagem compreender uma máquina ferramenta de remoção de material controlada pelo dispositivo de armazenamento.

7-. - Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a ferramenta para remover o material ser controlada pelas informações geométricas armazenadas.

85. - Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por um instrumento de corte ser utilizado como ferramenta de remoção de material,

9®. - Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por se usar ura raio laser como ferramenta de remoção de material.

105. _ Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser produzida uma lente de contacto por moldagem e a geometria das faces do molde ser conformada de acordo com as informações da geometria da lente armazenada.

115, _ Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a lente de contacto ser produzida de

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Case: V7-1846o/a/TIT 27 acordo com o processo de termomoldagem usando um cunho de impressão, cujas faces de impressão de moldagem foram realizadas de acordo com as informações armazenadas da geometria da lente de contacto.

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12& . - Sistema de acordo com as reivindicações 10 ou 11, caracterizado por as ferramentas conformadoras para o fabrico das faces de moldagem do molde ou do cunho de impressão serem configuradas de acordo com as informações geométricas da lente armazenadas.

13⁵. - Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a geometria da face interior da lente ser determinada adicionalmente de acordo com as informações estatísticas obtidas durante ensaios de adaptação.

Declara que entrelinhou a palavra modo na pagina 12.