BRPI0214533B1 - Elemento de lente oftálmica progressiva, série de elementos progressivos de lente oftálmica e método de se projetar um elemento de lente oftálmica progressiva - Google Patents

Abstract

"lentes progressivas balanceadas". elemento de lente oftálmica progressiva incluindo uma superfície da lente tendo uma zona de visão superior que tem um poder de superfície para obter um poder de refração que corresponde à visão de distância, uma zona de visão inferior que tem um poder de superfície diferente do que a zona de visão superior para obter um poder de refração que corresponde à visão de perto, e uma zona intermediária que se estende através do elemento de lente que tem um poder de superfície que varia daquele da zona de visão superior até aquele da zona de visão inferior; uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior sendo projetadas oticamente para reduzir ou minimizar uma medida selecionada de turvação para as faixas correspondentes de distâncias do objeto, e onde pelo menos uma porção da região periférica da superfície do elemento da lente oftálmica é projetado para reduzir ou minimizar uma ou mais características da superfície conhecidas para se correlacionar com a sensação de flutuação.

Description

ELEMENTO DE LENTE OFTÁLMICA PROGRESSIVA, SÉRIE DE ELEMENTOS PROGRESSIVOS DE LENTE OFTÁLMICA E MÉTODO DE SE PROJETAR UM ELEMENTO DE LENTE OFTÁLMICA PROGRESSIVA

[001] A presente invenção se relaciona a uma lente oftálmica progressiva e em particular a uma lente oftálmica progressiva de finalidade geral que exibe uma otimização individualmente direcionada em áreas diferentes da superfície da lente para visão foveal e periférica, e a um processo para a produção de tais lentes.

[002] Numerosas lentes progressivas são conhecidas na técnica anterior. Lentes progressivas foram desenhadas até agora com base no fato delas terem zonas de visualização para distância, perto e intermediária. A zona intermediária une as zonas para perto e para distância de uma forma cosmeticamente aceitável, no sentido de que nenhuma descontinuidade na lente deve ser visível pelas pessoas que observam a lente do usuário. O desenho da zona intermediária é baseado em uma linha chamada a "via do olho” ao longo da qual a potência óptica da lente aumenta mais ou menos uniformemente.

[003] Lentes progressivas da técnica anterior tentam otimizar a superfície inteira da lente usando os critérios de otimização global, sejam elas quantidades de superfície ou traçadas por raio (ópticas) que estejam sendo otimizadas. Essa abordagem não leva em conta que a lente progressiva tem duas áreas funcionalmente distintas: aquelas para a visão foveal em distâncias de objeto distantes, intermediários e próximos, e outras somente para a visão periférica. Além disso, a questão do equilíbrio apropriado entre os tamanhos de zonas que visam a visão para distância e próxima respectivamente não foi até hoje solucionada.

[004] Testes clínicos e pesquisas de profissionais sugerem que a maioria das lentes progressivas hoje no mercado exibe uma tendência substancial em direção à performance da visão para distância às custas da visão para perto. Além disso, foi dedicada pouca atenção à óptica da zona para visão intermediária.

[005] Além disso, a questão de binocularidade óptica foi solucionada em lentes progressivas da técnica anterior somente com relação à visão para perto e tratava primariamente com a escolha da inserção do ponto próximo de referência (NRP).

[006] Seria um avanço significativo na técnica se uma lente oftálmica progressiva pudesse ser desenhada de forma que ela fosse otimizada para visão foveal, ou seja, minimizando uma medida selecionada de turvação óptica, nas zonas para distância, intermediária e próxima, enquanto as regiões periféricas da lente são otimizadas para reduzir o desconforto e flutuação que se originam na visão periférica fornecida pela lente progressiva. Seria um avanço significativo adicional na técnica se a lente progressiva de finalidade geral fosse desenhada com os tamanhos das zonas balanceados para ao usuário típico igual satisfação com a performance da visão para distância e a performance da visão para perto.

[007] Seria um avanço adicional na técnica se o desenho da lente progressiva assegurasse que fosse mantida boa binocularidade óptica quando se movimenta das tarefas de visualização para perto para intermediárias.

[008] Lentes progressivas semi-acabadas são tipicamente desenhadas em uma série de curvas de base e potências de adição para preencherem as necessidades de uma ampla faixa de prescrições. Isso traz à tona a questão da variabilidade da performance da lente com a prescrição do usuário. Considerando a ampla faixa de prescrições que existe na população, seria virtualmente impossível equalizar a performance da lente para todas elas em todos os parâmetros significativos da lente. Esse é particularmente o caso para as variações de performance da lente com a potência de adição. Poucas séries de lentes progressivas da técnica anterior tentam lidar com essa questão. Tentativas anteriores para resolver esse problema falharam em identificar as características mais importantes da lente que determinam a percepção do usuário da performance global da lente.

[009] Seria ainda um avanço adicional significativo na técnica se a variação da performance da lente progressiva com prescrição fosse reduzida em pelo menos algumas das características de performance mais importantes.

[0010] Conseqüentemente, é um objeto da presente invenção superar, ou pelo menos aliviar, uma ou mais das dificuldades e deficiências relacionadas à técnica anterior. Esses e outros objetos e características da presente invenção serão esclarecidos a partir da revelação seguinte.

[0011] Pelo termo "corredor" como aqui usado, nós visamos significar uma área da zona intermediária de potência variável limitada por contornos nasais e temporais de aberração tolerável para visão foveal.

[0012] O corredor tem um "comprimento do corredor" (L) , como aqui usado que corresponde ao comprimento do segmento do local de fixação visual que se estende da altura vertical do cruzamento de ajuste (FC) até a altura vertical do ponto de medida da visão para perto.

[0013] Pelo termo "flutuação", como aqui usado nós visamos significar percepção do usuário do movimento não-natural de objetos dentro do campo visual durante tarefas visuais dinâmicas, que pode levar a uma sensação de instabilidade, vertigem ou náusea.

[0014] Pelo termo "erro de potência RMS" ou "turvação RMS", como aqui usado nós visamos significar onde ε é a matriz de erro focal definida como o desvio da matriz de vergência da lente A de sua correção ideal Ao na esfera de referência e pode ser escrita onde 812 =821 pela escolha do conjunto de base ortonormal.

[0015] Pelo termo "elemento da lente", como aqui usado nós visamos significar todas as formas de corpos ópticos refrativos individuais empregados nas técnicas oftálmicas, incluindo, mas não limitados a, lentes, wafers de lente e blocos de lente semi-acabados que requerem acabamento posterior para uma prescrição do paciente em particular. Além disso, estão incluídas matrizes usadas na fabricação de lentes de vidro progressivas e moldes para a fundição de lentes progressivas em material polimérico tal como o material vendido sob a designação comercial CR39.

[0016] Pelo termo "astigmatismo ou astigmatismo de superfície", como aqui usado nós visamos significar uma medida do grau ao qual a curvatura da lente varia dentre os planos de interseção que são normais à superfície da lente em um ponto na superfície.

[0017] Pelo termo "congruência de zona", como aqui usado nós visamos significar a área de sobreposição binocular dos contornos do erro de potência RMS do raio traçado no espaço o objeto.

[0018] Pelo termo "local de fixação visual" nós visamos significar o conjunto de pontos que são a intersecção da superfície frontal da lente e a linha de visão do paciente na medida em que ele ou ela fixa em objetos no plano mediano. O termo não significa uma via do movimento do olho necessária, contínua. Ao invés, o local de fixação visual indica conjunto de pontos que correspondem a objetos variavelmente posicionados no plano mediano.

[0019] Conseqüentemente, em um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um elemento da lente oftálmica progressiva incluindo uma superfície da lente tendo: uma zona de visualização superior tendo uma potência de superfície para obter uma potência de refração que corresponde à visão para distância, uma zona de visualização inferior tendo uma potência de superfície diferente do que a zona de visualização superior para obter uma potência de refração que corresponde à visão para perto; e uma zona intermediária que se estende através do elemento da lente tendo uma potência de superfície que varia daquele da zona de visualização superior até aquele da zona de visualização inferior, uma ou mais das zonas de visualização superior, intermediária e inferior sendo desenhada opticamente para reduzir ou minimizar uma medida selecionada de turvação para a faixa correspondente de distâncias do objeto; e pelo menos uma porção da região periférica da superfície do elemento da lente oftálmica sendo desenhado para reduzir ou minimizar uma ou mais características de superfície conhecidas por se correlacionarem com a sensação de flutuação.

[0020] Será compreendido que a presente invenção permite que o desenho da lente progressiva seja adaptado para aprimorar a funcionalidade pelo aumento do tamanho de áreas para visão foveal nítida, e aceitação do usuário pela redução da probabilidade de flutuação que é vivenciada pelo usuário.

[0021] Em uma modalidade preferida, a percepção do usuário de turvação pode ser reduzida, e assim a visão foveal melhorada, em uma ou mais das zonas de visualização superior, intermediária e inferior pela otimização das características ópticas da lente sobre uma área limitada por uma distância variável prescrita a partir do local de fixação visual para minimizar o erro de potência RMS. Mais preferivelmente o erro de potência RMS é minimizado nas zonas de visualização superior e inferior.

[0022] Preferivelmente a etapa de otimização é tal que a integral da superfície sobre a zona para visão foveal de erro de potência RMS é minimizada.

[0023] Mais preferivelmente, o local de fixação visual a partir do qual os contornos do erro de potência RMS são medidos pode ser definido por medida clínica. O local de fixação visual é preferivelmente um local de fixação médio que utiliza uma distância interpupilar (PD) média da população e uma distância de leitura média para um grande número de pacientes que requerem uma potência de adição designada. Isso então pode permitir o desenvolvimento de local de fixação visual médio representativo que utiliza técnicas de rastreamento de raio.

[0024] Conseqüentemente, pelo estabelecimento desse local de fixação visual, os resultados de otimização podem ser substancialmente melhorados.

[0025] Em uma forma preferida, a superfície do elemento da lente é desenhada assim para reduzir turvação enquanto mantém binocularidade substancial ou congruência de zona na zona de visualização inferior e intermediária.

[0026] Mais preferivelmente, a superfície do elemento da lente é desenhada como segue: uma função de ranhura cúbica aproximadamente em forma de S é ajustada para descrever a gama completa de distâncias intermediárias de objeto entre o cruzamento de ajuste (FC) e o ponto de referência de visão para perto (NRP); uma segunda função de ranhura cúbica aproximadamente em forma de S é ajustada para descrever a variação da potência de adição da vergência óptica da lente de forma que ela não exceda o valor da profundidade de foco do usuário no FC e forneça a potência de superfície de adição nominal designada necessária no NRP; é calculada uma linha na superfície frontal da lente que corresponde ao local de fixação visual utilizando técnicas de rastreamento de raio; e características de superfície são otimizadas sobre a área especificada para reduzir ou minimizar a integral da superfície do erro de potência RMS considerada, e por exemplo computada por rastreamento repetitivo de raio a lente-alvo para a prescrição escolhida, configuração olho-lente e distribuição variável de distância de objeto.

[0027] Em uma modalidade preferida adicional da presente invenção, por exemplo, para pacientes emétropes para perto (por exemplo, que requeiram potências de superfície de aproximadamente -1,50 D até aproximadamente +1,50 D), o desenho da zona de visualização superior e zona de visualização inferior podem ser tais de forma a fornecer substancialmente igual satisfação para um usuário médio no elemento da potência de adição da lente designado. Por exemplo, os tamanhos respectivos das zonas de visualização superior e inferior podem ser selecionados para substancialmente balancear a performance óptica para visão para distância e perto.

[0028] Mais preferivelmente, o tamanho do campo óptico de visão na zona de visualização inferior ou para perto pode ser mantido substancialmente constante para um objeto colocado a uma distância pré-selecionada do olho do usuário, independente de curva de base. O campo óptico de visão é medido como uma área limitada pelo contorno do erro de potência RMS que corresponde ao valor de um limiar clinicamente estabelecido para turvação que seja problemático aos usuários, por exemplo aproximadamente 0,75 D na zona para perto.

[0029] Como discutido acima, o elemento da lente oftálmica progressiva de acordo com a presente invenção fornece uma redução no fenômeno de flutuação na região periférica e dessa forma uma melhora na visão periférica. A visão periférica do usuário pode assim ser melhorada por uma otimização individualmente direcionada das regiões periféricas da superfície do elemento da lente oftálmica progressiva para reduzir o impacto do fenômeno de flutuação.

[0030] Flutuação pode ser reduzida na região periférica pela redução ou minimização de uma ou mais características de superfície que se verificou que se correlacionam com o fenômeno de flutuação, por exemplo desvio sagital de potência de adição e/ou a taxa de mudança do componente circunferencial do prisma da lente.

[0031] Conseqüentemente a superfície do elemento da lente pode ser designada de forma que o desvio a partir de um valor pré-selecionado de potência de adição sagital, ou a taxa de mudança do componente circunferencial do prisma da lente do raio traçado, seja reduzido ou minimizado, dentro da região periférica.

[0032] Por exemplo, o valor pré-selecionado de potência de adição sagital pode ser aproximadamente igual à metade da potência de adição nominal na zona de visualização inferior ou para perto.

[0033] Além disso, em uma modalidade preferida adicional da presente invenção, a quantidade de astigmatismo de superfície pode ser controlada dentro da região periférica, uma vez que níveis elevados dessa quantidade podem causar desconforto ao usuário.

[0034] Conseqüentemente a superfície do elemento da lente pode ser desenhada adicionalmente para reduzir ou minimizar o valor de astigmatismo de superfície, dentro da região periférica.

[0035] Preferivelmente a superfície do elemento da lente pode ser desenhada para minimizar uma soma considerada de duas ou mais características correlacionadas de flutuação. Conseqüentemente a superfície do elemento da lente pode ser desenhada para minimizar uma soma considerada de astigmatismo de superfície e variação de potência de adição sagital ou taxa de mudança do componente circunferencial de prisma da lente do raio traçado.

[0036] Conseqüentemente, nesse aspecto da presente invenção é fornecido um elemento de lente oftálmica progressiva, como descrito acima, onde: a superfície do elemento da lente progressiva exibe uma distribuição modificada de astigmatismo de superfície na região periférica.

[0037] Preferivelmente, a distribuição de astigmatismo de superfície na região periférica adjacente da zona de visualização superior ou para distância exibe um gradiente baixo em relação ao gradiente próximo à zona de visualização inferior ou para perto.

[0038] Preferivelmente o valor máximo de potência de adição sagital em dois setores que se estendem para fora até um raio de 30 mm do cruzamento de ajuste (FC) e transpõe um ângulo de 60°, centrado na linha horizontal que passa através do FC, é mantido em um nível relativamente baixo. Preferivelmente, ele não deve exceder dois terços da potência de adição sagital máximo na zona de visualização inferior ou para perto.

[0039] Preferivelmente, o nível máximo de astigmatismo de superfície periférico é mantido em um nível relativamente baixo, por exemplo não maior do que a potência de adição do elemento da lente progressiva dentro de um raio de aproximadamente 30 mm em torno do cruzamento de ajuste (FC) deste.

[0040] Mais preferivelmente, a distribuição de astigmatismo de superfície na zona de visualização para distância pode exibir um gradiente relativamente baixo próximo à periferia da lente. Dessa forma, a fronteira entre as regiões para distância e periféricas pode ser caracterizada como relativamente suave.

[0041] Os requerentes verificaram que boa performance na periferia da visão, e em particular uma redução no nível de "flutuação", auxiliam na aceitação do usuário.

[0042] As modificações discutidas acima podem, por exemplo, tanto reduzir a sensibilidade a erros de ajuste quanto tornar a mais fácil a adaptação da lente, uma vez que a transição entre a zona para a distância e a periférica intermediária é menos perceptível. Elas também podem permitir uma suavização maior da taxa de mudança do componente circunferencial do gradiente de prisma sobre áreas maiores da zona periférica diminuindo a sensação desconfortável de flutuação que pode ser induzida por uma lente progressiva.

[0043] Será compreendido que o elemento de lente oftálmica de acordo com a presente invenção pode formar um de uma série de elementos de lente.

[0044] Conseqüentemente, em um aspecto adicional da presente invenção, é fornecida uma série de elementos de lente oftálmica progressiva, cada elemento de lente incluindo uma superfície da lente tendo: uma zona de visualização superior tendo uma potência de superfície para obter uma potência de refração que corresponde à visão para distância; uma zona de visualização inferior tendo uma potência de superfície diferente do que a zona de visualização superior para obter uma potência de refração que corresponde à visão para perto; e uma zona intermediária que se estende através de cada elemento de lente tendo uma potência de superfície que varia daquele da zona de visualização superior até aquele da zona de visualização inferior; a série de lente oftálmica progressiva incluindo um primeiro conjunto de elementos de lente que têm uma curva de base (s) adequada para uso no fornecimento de uma gama de prescrições para distância para uma primeira categoria especificada de pacientes, cada elemento de lente dentro de um conjunto diferindo em potência de adição prescrito e incluindo um desenho progressivo, de forma que uma ou mais das zonas de visualização superior, intermediária e inferior de cada elemento de lente é desenhado opticamente para reduzir ou minimizar uma medida selecionada de turvação para a faixa correspondente de distâncias do objeto; e pelo menos uma porção da região periférica de cada superfície do elemento da lente sendo desenhada para reduzir ou minimizar uma ou mais características de superfície conhecidas por se correlacionarem com a sensação de flutuação.

[0045] Como discutido acima, a percepção do usuário de turvação pode ser reduzida, e assim a visão foveal melhorada, em uma ou mais das zonas de visualização superior, intermediária e inferior pela otimização da superfície da lente sobre uma área limitada por uma distância variável prescrita a partir do local de fixação visual para minimizar erro de potência RMS.

[0046] Preferivelmente a etapa de otimização é tal que a integral da superfície do erro de potência RMS considerado é minimizada sobre uma área limitada por uma distância variável prescrita a partir do local de fixação visual em uma ou mais das zonas de visualização superior, intermediária e inferior.

[0047] Mais preferivelmente o local de fixação visual a partir do qual os contornos do erro de potência RMS são medidos é um local de fixação médio para um grande número de pacientes que utilizam uma distância interpupilar média da população e uma distância de leitura média para usuários que requeiram uma potência de adição designada.

[0048] Além disso, para cada elemento de lente oftálmica progressiva, uma local de fixação visual "médio representativa” pode ser estabelecido para cada categoria de usuário utilizando métodos clínicos de medida direta, como descrito acima.

[0049] Cada superfície do elemento da lente pode ser desenhada para reduzir turvação enquanto mantém binocularidade substancial ou congruência de zona nas zonas de visualização para perto ou intermediária.

[0050] Conseqüentemente, cada superfície do elemento da lente pode ser desenhada como segue: uma função de ranhura cúbica aproximadamente em forma de S é ajustada para descrever a gama completa de distâncias intermediárias de objeto entre o cruzamento de ajuste (FC) e o ponto de referência de visão para perto (NRP); uma segunda função de ranhura cúbica aproximadamente em forma de S é ajustada para descrever a variação da potência de adição da vergência óptica da lente de forma que ela não exceda o valor da profundidade de foco do usuário no FC e forneça a potência de superfície de adição nominal designado necessário no NRP; é calculada uma linha na superfície frontal da lente que corresponde ao local de fixação visual utilizando técnicas de rastreamento de raio; e características de superfície são otimizadas sobre a área especificada para reduzir ou minimizar a integral da superfície do erro de potência RMS considerado.

[0051] Mais preferivelmente, o tamanho do campo óptico de visão nítida na zona de visualização inferior ou para perto de cada elemento de lente oftálmica progressiva pode ser mantido substancialmente constante para um objeto colocado a uma distância pré-selecionada do olho do usuário, independente de curva de base, o campo óptico de visão nítida sendo medido como uma área limitada pelo contorno do erro de potência RMS que corresponde até aproximadamente 0,75 D na zona para perto.

[0052] Em uma modalidade preferida adicional desse aspecto da presente invenção, o elemento da lente oftálmica progressiva de acordo com a presente invenção fornece uma redução no fenômeno de flutuação na região periférica e dessa forma uma melhora na visão periférica. A visão periférica do usuário pode assim ser melhorada por uma otimização individualmente direcionada das regiões periféricas da superfície do elemento da lente oftálmica progressiva para reduzir o impacto do fenômeno de flutuação. A etapa de otimização pode ser baseada no critério de redução ou minimização de uma ou mais características ópticas que foram verificadas como correlacionadas com o fenômeno de flutuação, por exempla potência de adição sagital ou a taxa de mudança do componente circunferencial do prisma da lente e/ou astigmatismo de superfície. Preferivelmente a otimização é obtida desenhando-se cada superfície do elemento da lente para minimizar uma soma considerada de duas ou mais características de flutuação, como descrito acima.

[0053] Além disso, em uma modalidade preferida adicional desse aspecto da presente invenção, a quantidade de astigmatismo de superfície pode ser controlada dentro da região periférica, uma vez que níveis elevados dessa quantidade podem causar desconforto ao usuário.

[0054] Em uma modalidade preferida adicional, cada lente é desenhada para reduzir flutuação de forma que o desvio a partir de um valor pré-selecionado de potência de adição sagital, ou a taxa de mudança do componente circunferencial do prisma da lente do raio traçado, é reduzido ou minimizado, dentro da região periférica.

[0055] Preferivelmente, o valor pré-selecionado de potência de adição sagital é aproximadamente igual à metade da potência de adição nominal na zona de visualização para perto.

[0056] Mais preferivelmente, cada superfície do elemento da lente é desenhada adicionalmente para reduzir ou minimizar o valor de astigmatismo de superfície, dentro da região periférica.

[0057] Em uma forma particularmente preferida, cada superfície do elemento da lente é desenhada para minimizar uma soma considerada de astigmatismo de superfície e variação de potência de adição sagital ou a taxa de mudança do componente circunferencial de prisma da lente do raio traçado.

[0058] Os requerentes construíram cuidadosamente objetos específicos para rastreamento de raio para avaliar as zonas de visualização disponíveis para visão nítida para distância e para perto respectivamente e para quantificar o tamanho dessas zonas no espaço do objeto. O objeto selecionado para avaliar o tamanho da zona disponível para visão nítida para distância é um retângulo de 8 x 4 m colocado verticalmente 8 m na frente dos olhos do usuário e centrado na direção em frente do olhar do olho direito. Uma distância interpupilar média, PD de 64 min obtida de dados clínicos, é usada no cálculo dos tamanhos das zonas de visualização para distância e para perto.

[0059] O objeto para avaliação do tamanho da zona disponível para visão nítida para perto consiste em um retângulo plano do tamanho de uma página A3 (420 x 297 mm) inclinado 15° para o plano vertical. O objeto para distância e para perto do olho usado para rastreamento de raio depende da potência de adição da lente e é obtido a partir de dados clínicos.

[0060] As áreas de visão nítida são avaliadas a partir das áreas dentro dos contornos do erro de potência RMS do raio traçado que correspondem aos limiares clinicamente estabelecidos de turvação problemática. Esses valores diferem para visão para distância e perto e são de aproximadamente 0,50 D e 0,75 D respectivamente. Reserva acomodativa de (Ad - 2,50) D é levada em conta quando se avalia o erro de potência RMS vivenciado pelo usuário. Tamanhos de zona disponíveis para visão nítida são relatados como frações de percentagem da área total do objeto selecionado.

[0061] Como um exemplo, requerentes verificaram que os tamanhos de objetos para distância e para perto são substancialmente equilibrados para o raio traçado central do elemento de lente do emétrope de potência de adição de 2,00 D para uma potência para distância plano as zonas de visão nítidas para os objetos selecionados tanto para distância quanto para perto representa aproximadamente 50%.

[0062] Mais preferivelmente, as performances ópticas da zona de visualização inferior ou para perto e a região periférica são substancialmente equalizadas para um certa potência de adição e para cada curva de base. Isso é ilustrado na série de desenhos de lentes mostrada na Figura 4 abaixo.

[0063] É particularmente preferido que o valor máximo de potência de adição sagital em dois setores que se estendem para fora até um raio de aproximadamente 30 mm do cruzamento de ajuste (FC) e transpõe um ângulo de 60° centrado na linha horizontal que passa através do FC não seja maior do que dois terços da potência de adição sagital máxima na zona de visualização para perto.

[0064] Em um aspecto preferido adicional, cada superfície do elemento da lente exibe uma distribuição modificada de potência de superfície e/ou astigmatismo de superfície na região periférica.

[0065] Por exemplo o nível máximo de astigmatismo de superfície periférico é mantido em um nível relativamente baixo dentro de um raio aproximado de 30 mm do cruzamento de ajuste (FC) de cada elemento de lente.

[0066] Em uma modalidade preferida desse aspecto da presente invenção, a série de elementos da lente oftálmica progressiva pode ainda incluir: um segundo conjunto de elementos de lente tendo uma curva de base (s) adequada para uso no fornecimento de uma gama de prescrições para distância para uma segunda categoria de paciente; cada elemento de lente dentro de um conjunto diferindo em potência de adição prescrito e incluindo um desenho progressivo de forma que, uma ou mais das zonas de visualização superior, intermediária e inferior de cada elemento de lente seja desenhado oticamente para minimizar uma medida selecionada de turvação para a faixa correspondente de distâncias do objeto; e pelo menos uma porção da região periférica de cada superfície do elemento da lente sendo desenhada para minimizar uma ou mais características de superfície conhecidas por se correlacionarem com a sensação de flutuação; as características de superfície dos elementos de lente no primeiro conjunto na zona (s) otimizadas para minimizar turvação diferindo substancialmente em desenho progressivo dos elementos de lente correspondentes no segundo conjunto devido às diferenças em necessidades ópticas da faixa de Rx visada para essa/essas curva (s) de base.

[0067] A primeira e segunda categorias de pacientes aqui referidas podem ser selecionadas do grupo que consiste em míopes, emétropes e hipermétropes. Preferivelmente a primeira categoria são pacientes emétropes e a segunda categoria são pacientes míopes.

[0068] Pelo termo "pacientes míopes” nós visamos significar pacientes que sofrem de vista curta: Uma condição do olho na qual raios de luz paralelos entram em foco na frente da retina, e que é corrigida com uma lente divergente.

[0069] Pelo termo "pacientes emétropes” nós visamos significar pacientes que exibem uma condição do olho, na qual raios de luz paralelos entram em foco aproximadamente na retina.

[0070] Pelo termo "pacientes hipermétropes” nós visamos significar pacientes que sofrem de vista longa. Essa é uma condição do olho na qual raios de luz paralelos entram em foco atrás da retina, e que é corrigida com uma lente convergente.

[0071] Quando a primeira categoria de pacientes são pacientes emétropes, o desenho da zona de visualização superior e zona de visualização inferior podem ser de forma a fornecer satisfação substancialmente igual para um usuário médio na potência de adição designado de cada elemento de lente. Conseqüentemente, os respectivos tamanhos do campo óptico de visão nas zonas de visualização superior e inferior são selecionados para substancialmente balancear a performance óptica para visão para distância e perto.

[0072] Por exemplo, os tamanhos de objetos para distância e perto como descritos acima são substancialmente balanceados para elementos de lente de emétrope de potência de adição de 2,00 D quando os campos ópticos de visão para objetos tanto para distancia quanto para perto representam aproximadamente 50% do tamanho total dos objetos.

[0073] Ainda em uma modalidade preferida adicional, a série de elementos da lente oftálmica progressiva pode ainda incluir: um terceiro conjunto de elementos de lente tendo uma curva de base (s) adequada para uso no fornecimento de uma gama de prescrições para distância para uma terceira categoria de paciente; cada elemento de lente dentro do terceiro conjunto diferindo em potência de adição prescrito e incluindo um desenho progressivo de forma que uma ou mais das zonas de visualização superior, intermediária e inferior de cada elemento de lente é desenhada opticamente para minimizar uma medida selecionada de turvação para a faixa correspondente de distâncias do objeto; e pelo menos uma porção da região periférica de cada superfície do elemento da lente sendo desenhada para minimizar uma ou mais características de superfície conhecidas por se correlacionarem com a sensação de flutuação; as características de superfície dos elementos de lente no terceiro conjunto nas zonas otimizadas para minimizar turvação diferindo substancialmente em desenho progressivo dos elementos de lente correspondentes na mesma potência de adição no primeiro e segundo conjuntos devido às diferenças em necessidades ópticas da faixa de Rx visada por essa/essas curva (s) de base.

[0074] A terceira categoria de pacientes difere da primeira e segunda categorias e pode ser selecionada de pacientes míopes, emétropes ou hipermétropes. Preferivelmente a terceira categoria de pacientes são pacientes hipermétropes.

[0075] Em uma forma preferida desse aspecto da presente invenção, o tamanho do campo óptico de visão nítida na zona de visualização inferior mantido substancialmente constante para um objeto colocado a uma distância pré-selecionada do lho do usuário, independente de curva de base; o campo óptico de visão nítida sendo medido como uma área limitada pelo contorno do erro de potência RMS que corresponde até aproximadamente 0,75 D.

[0076] Como estabelecido acima, os requerentes verificaram que as necessidades de desenho para lentes progressivas diferem caso o usuário seja um míope, emétrope, hipermétrope, ou outra categoria de paciente, a curva de base da lente, prescrição para distância e o nível de potência de adição requerido pelo usuário.

[0077] A série de lente oftálmica progressiva pode incluir quatro ou mais conjuntos de lentes para acomodar outros grupos de pacientes. Por exemplo, conjuntos adicionais de lentes para pacientes altos míopes e/ou pacientes altos hipermétropes podem ser incluídos.

[0078] A série de elementos de lente oftálmica progressiva pode preferivelmente incluir 5 curvas de base com, por exemplo, 9 a 12 potências de adição por curva de base, por exemplo, em incrementos de 0,25 D, resultando em um total de até 60 pares de elementos de lente distintos (esquerdo e direito).

[0079] Em um aspecto adicional da presente invenção, será compreendido que o desenho da zona intermediária da ou de cada elemento de lente oftálmica progressiva é baseado em uma linha chamada "via do olho” ou "local de fixação visual” ao longo da qual a potência óptica da lente aumenta mais ou menos uniformemente. É normal selecionar uma via do olho para acomodar uma convergência presumida dos olhos ao longo da via que se inicia no cruzamento de ajuste na zona para distância e tendendo nasalmente até a zona de visualização inferior ou para perto.

[0080] Lentes progressivas mais convencionais são desenhadas com base em vias do olho que são otimizadas na região de visualização inferior para uma distância de refração de 40 cm ou mais próxima, uma distância em um extremo da faixa normal.

[0081] Os requerentes verificaram que, a fim de melhorar ainda mais a performance óptica dentro da zona de visualização inferior ou para perto e zona intermediária, é necessário ter desenhos ópticos que diferem para usuários que necessitam respectivamente potências de adição baixas e potências de adição elevadas, e isso por sua vez afeta a forma e posição da via do olho ou do local de fixação visual.

[0082] Os requerentes verificaram ainda que o desenho deve ser tal de modo a refletir as reais distâncias de leitura para usuários que necessitam de potências de adição elevadas.

[0083] Conseqüentemente em um aspecto preferido adicional da presente invenção, o elemento da lente oftálmica progressiva ou cada elemento de lente dentro de um conjunto: tendo uma potência de adição baixa, exibe um perfil de progressão de potência relativamente estreito logo abaixo do cruzamento de ajuste (FC); e tendo uma potência de adição elevada exibe uma progressão de potência relativamente mais acentuada logo abaixo do FC e um decréscimo de potência de superfície abaixo do ponto próximo de referência (NRP).

[0084] Os requerentes verificaram de forma surpreendente, através de extensas pesquisas empíricas, que a distância de leitura real para usuários de adição elevada difere da norma da indústria geralmente aceita, especificamente o recíproco da potência de adição necessária, mas na verdade ligeiramente maior. Os requerentes verificaram que as modificações acima ao perfil de progressão de potência têm o efeito de aumentar a utilidade da lente para usuários de cada grupo de potências de adição.

[0085] Pelo termo "potências de adição baixas” como aqui usado, nós visamos significar potências de adição de até e incluindo 1,50 D.

[0086] Pelo termo "potências de adição elevadas” como aqui usado, nós visamos significar potências de adição maiores do que ou iguais a 2,50 D.

[0087] Por exemplo, para um usuário de potência de adição de 3,00 D, a distância de leitura presumida na técnica anterior é de aproximadamente 33 cm. Os requerentes verificaram, por exemplo, que a distância de leitura média real para um usuário de potência de adição de 3,00 D é de aproximadamente 37 cm e para um usuário de potência de adição de 2,00 D é de aproximadamente 42 cm.

[0088] Será reconhecido que o "decréscimo” do perfil de progressão de potência em desenhos de lente de potência de adição elevada resulta em uma zona de visualização inferior ou para perto que fornece turvação relativamente baixa nas distâncias de leitura médias representativas para usuários que necessitam de potências de adição selecionadas mais elevadas.

[0089] Será ainda reconhecido que para usuários que necessitam de potências de adição baixas, há uma maior área de visão nítida em torno do cruzamento de ajuste (FC) de cada elemento de lente oftálmica progressiva. Essas modificações podem fornecer uma sensibilidade reduzida a erros de ajuste para aqueles usuários que necessitam somente de potências de adição baixas, por exemplo, usuários présbitas pela primeira vez.

[0090] Além disso, isso permite o uso da zona para distância do elemento de lente para a visualização de objetos em distâncias intermediárias, por exemplo, monitores de computador, uma vez que usuários de potência de adição baixa ainda exibem reserva acomodativa significativa.

[0091] Os requerentes ainda verificaram adicionalmente que a performance óptica, e portanto, a aceitação do usuário, é adicionalmente melhorada quando a forma da via do olho, quando se move de tarefas intermediárias para próximas, ou vice versa, é tal que é mantida boa binocularidade óptica ou congruência de zona.

[0092] Será compreendido que a fim de se obter um ajuste adequado com, por exemplo, um par de lentes multifocais segmentadas, é preferido espaçar os centros ópticos da porção para distância de ambas as lentes em um par de óculos de acordo com a distância interpupilar (PD) do paciente que corresponde à visão para distância e alinhar os segmentos de forma que seja obtida performance visual binocular correta. Para fazê-lo, é necessário alinhar os segmentos das lentes de forma que os centros do segmento coincidam com as linhas binoculares do olhar e de forma que os limiares visuais criados pelos contornos dos segmentos se sobreponham para obter o campo de visão binocular máximo possível.

[0093] Do mesmo modo, para as lentes progressivas é necessário alinhar o local de fixação visual com a linha do centro das zonas intermediárias e para perto, de forma que os limites das zonas de visão nítida, formados pelos contornos de turvação problemática para cada olho, se sobreponham para obter campo de visão binocular máximo possível.

[0094] Conseqüentemente, em um aspecto preferido, é fornecido um elemento da lente oftálmica progressiva incluindo uma superfície da lente tendo: uma zona de visualização superior tendo uma potência de superfície para obter uma potência de refração que corresponde à visão para distância; uma zona de visualização inferior tendo uma potência de superfície diferente do que a zona de visualização superior para obter uma potência de refração que corresponde à visão para perto; e uma zona intermediária que se estende através do elemento da lente tendo uma potência de superfície que varia daquele da zona de visualização superior até aquele da zona de visualização inferior; uma ou mais das zonas de visualização superior, intermediária e inferior sendo desenhada opticamente para minimizar uma medida selecionada de turvação para a faixa correspondente de distâncias do objeto; pelo menos uma porção da região periférica de cada superfície do elemento da lente sendo desenhada para minimizar uma ou mais características de superfície conhecidas por se correlacionarem com a sensação de flutuação; e o grau de congruência de zona do elemento da lente oftálmica na zona intermediária é aumentado, e conseqüentemente na zona de visualização inferior é ligeiramente diminuído.

[0095] Os requerentes verificaram que a performance do elemento de lente pode ser melhorada, em relação às lentes da técnica anterior, pelo ajuste do equilíbrio da congruência de zona, e em particular para melhorar a congruência de zona na zona intermediária, embora às custas de uma ligeira diminuição em congruência de zona na zona de visualização inferior.

[0096] Em particular o grau de congruência de zona pode ser conseqüentemente ligeiramente diminuído na zona de visualização inferior na ponta dos contornos associados com turvação problemática.

[0097] O elemento de lente oftálmica progressiva de acordo com esse aspecto da presente invenção pode formar um de uma série de elementos de lente como descrito acima.

[0098] Os requerentes reconheceram o fato de que a zona intermediária, por exemplo, da lente progressiva de finalidade geral, é a menor das três zonas direcionadas à visão foveal nítida e com o uso aumentado de computadores, por exemplo na população présbita, freqüentemente se necessita de visualização prolongada através dessa pequena zona sugere a importância de assegurar boa sobreposição binocular entre as zonas para visão intermediária da lente do olho direito e esquerdo.

[0099] O grau de binocularidade óptica ou congruência de zona pode ser medido utilizando técnicas de rastreamento de raio. Por exemplo, rastreamento de raio binocular pode ser ajustado para o plano inclinado 10° em relação ao plano vertical em uma distância de aproximadamente 70 cm da córnea do usuário. A acomodação para essa distância intermediária do objeto é nesse exemplo presumida como sendo 60% daquela que pode ser utilizada para a visão para perto. A distância interpupilar média PD é presumida como sendo 64 mm.

[00100] Á melhora na congruência de zona na zona intermediária pode ser obtida às custas de uma ligeira diminuição aparente na congruência de zona na zona de visualização inferior ou para perto. No entanto, essa perda ocorre na ponta dos contornos do limiar de turvação problemática e pouco provavelmente tem importância para a visão para perto do usuário. Isso está ilustrado nas Figuras 5A a 5H abaixo.

Descrição Matemática da Superfície da Lente [00101] Ainda em um aspecto adicional da presente invenção, é fornecido um método de desenho de um elemento da lente oftálmica progressiva incluindo uma primeira superfície da lente tendo uma zona de visualização superior tendo: uma potência de superfície que corresponde à visão para distância, uma zona de visualização inferior tendo uma potência de superfície diferente do que a zona de visualização superior para obter uma potência de refração que corresponde à visão para perto; e uma zona intermediária que se estende através do elemento da lente tendo uma potência de superfície que varia daquele da zona de visualização superior até aquele da zona de visualização inferior; uma ou mais das zonas de visualização superior, intermediária e inferior de cada elemento de lente é desenhada opticamente para minimizar uma medida selecionada de turvação para a faixa correspondente de distâncias do objeto; e pelo menos uma porção da região periférica de cada superfície do elemento da lente sendo desenhada para minimizar uma ou mais características de superfície conhecidas por se correlacionarem com a sensação de flutuação; cujo método inclui a seleção de uma função de superfície de base para a superfície da lente onde, para um desenho simétrico, a função de superfície de base é uma expansão de Taylor como segue: onde as funções Zo(y) e h (y) são determinadas pelo perfil de progressão de potência p (γ) da via do olho desejado as funções gi(y) são coeficientes livres; e para um desenho assimétrico, a coordenada x é substituída pelo equivalente transformado ζ = x - u (y) onde a função u (y) descreve a variação da inserção ao longo da via do olho; e potências ímpares de ζ são adicionadas na expansão de Taylor; seleção de uma primeira função de mérito para minimizar o erro de potência RMS considerado do raio traçado dentro das zonas ópticas; computação dos coeficientes gí(y) da função de superfície que minimiza a primeira função de mérito dentro das zonas de visualização superior e inferior do elemento da lente oftálmica; seleção separadamente de uma segunda função de mérito para minimizar uma ou mais características de superfície conhecidas por se correlacionarem com a sensação de flutuação, por exemplo potência de adição sagital e/ou a taxa de mudança do componente circunferencial do prisma da lente e/ou astigmatismo de superfície, dentro pelo menos da região periférica; computação dos coeficientes da função de superfície que minimiza a segunda função de mérito dentro do elemento da região periférica da lente oftálmica; e fabricação de um elemento de lente oftálmica tendo uma superfície da lente moldada de acordo com a referida função de superfície modificada.

[00102] A primeira função de mérito a ser minimizada pode ser como segue onde ίΥ(ζ,γ) são os pesos e é feita integração sobre a área da superfície da lente.

[00103] A segunda função de mérito pode ser ajustada para minimizar o desvio a partir de um valor pré-selecionado de potência de adição sagital ou da taxa de mudança do componente circunferencial do prisma da lente do raio traçado, dentro da região periférica.

[00104] Mais preferivelmente, a segunda função de mérito é ajustada para minimizar adicionalmente o valor de potência de superfície e/ou astigmatismo dentro da região periférica.

[00105] A função de mérito a ser minimizada no segundo estágio do processo de otimização pode ser uma função de mérito composta M que é composta de duas partes, como segue: onde Mr é uma função que se relaciona com a região da superfície para visão foveal e Mp é uma função que se relaciona com a região periférica da superfície onde &pms é o erro da potência de raio traçado (RMS) da superfície, em relação a alguma superfície de partida especificada (que usualmente seria desenhada para obter boas propriedades focais); Δ é o astigmatismo de superfície; Κθθ é a curvatura sagital; Ρθ é uma curvatura sagital-alvo especificada;

Wf, Wi, ÍV2 são pesos apropriadamente selecionados, Rf é a porção da lente que é direcionada primariamente para visão "foveal", e Rp é a porção da lente que é direcionada somente para visão periférica.

[00106] Tipicamente o peso Wf para o componente foveal dessa função de mérito é ajustado para ser bem maior do que os pesos usados no componente periférico assegurando que as zonas foveais mudam muito pouco enquanto a zona periférica está sendo otimizada.

[00107] O elemento de lente oftálmica progressiva de acordo com a presente invenção pode ser formulado a partir de qualquer material adequado. Um material polimérico pode ser usado.

[00108] O material polimérico pode ser de qualquer tipo adequado. O material polimérico pode incluir um material termoplástico ou termorrígido. Um material do tipo dialil carbonato, por exemplo CR-39 (PPG Industries) pode ser usado.

[00109] O artigo polimérico pode ser formado a partir de composições poliméricas fundidas entrecruzáveis, por exemplo, como descrito pela Patente dos Estados Unidos dos requerentes 4.912.155, Aplicação de Patente dos Estados Unidos No. 07/781.392, Aplicações de Patente da Austrália 50581/93, 50582/93, 81216/87, 74160/91 e Especificação de Patente Européia 453159A2, cujas revelações inteiras são aqui incorporadas por referência.

[00110] O material polimérico pode incluir um corante, preferivelmente um corante fotocrômico, que pode, por exemplo, ser adicionado à formulação de monômero usada para produzir o material polimérico.

[00111] O elemento de lente oftálmica de acordo com a presente invenção pode ainda incluir revestimentos-padrão adicionais na superfície anterior ou posterior, incluindo revestimentos eletrocrômicos.

[00112] A superfície anterior da lente pode incluir um revestimento anti-refletor (AR), por exemplo, do tipo descrito na Patente dos Estados Unidos 5.704.692 para os Requerentes, cuja revelação inteira é aqui incorporada por referência.

[00113] As superfícies da lente podem incluir um revestimento resistente à abrasão, por exemplo, do tipo descrito na Patente dos Estados Unidos 4.954.591 para os Requerentes, cuja revelação inteira é aqui incorporada por referência.

[00114] As superfícies anterior e posterior podem ainda incluir uma ou mis adições usadas convencionalmente em composições de fundição tais como inibidores, corantes incluindo corantes termocrômicos e fotocrômicos, por exemplo, como descritos acima, agentes polarizantes, estabilizadores de UV e materiais capazes de modificar o índice refrativo.

[00115] A presente invenção será agora mais completamente descrita com referencia às figuras e exemplos que a acompanham. Deve-se entender, no entanto, que a descrição a seguir é somente ilustrativa e não deve ser considerada de qualquer modo como uma restrição na generalidade da invenção acima descrita.

Nas figuras: [00116] Figuras 1A, 1B e 1C ilustram uma série de gráficos de contorno de astigmatismo de superfície de elementos de lente óptica progressiva de acordo com a presente invenção, tendo respectivamente superfícies de base 3,25 D, base 4,50 D, e base 6,25 D e potências de adição de 1,50 D, 2,00 D e 2,50 D. A linha de contorno cinza corresponde a 0,25 D, o primeiro contorno sombreado representa 0,5 D e os contornos restantes são incrementados por 0,5 D. O diâmetro de cada círculo é de 60 mm. As linhas de marca de tinta indicando a linha de detalhe do desenho, o FC e os arcos centrados nos pontos de medida para a potência para distância e a potência para perto também são mostrados.

[00117] Figuras 2A, 2B e 2C ilustram uma série de gráficos de contorno de compensação da potência médio de superfície pela potência da curva de base de elementos ópticos de lente progressiva de acordo com a presente invenção, tendo respectivamente superfícies de base 3,25 D, base 4,50 D, e base 6,25 D e potências de adição de 1,50 D, 2,00 D e 2,50 D. Os valores do contorno são os mesmos que os da Figura 1.

[00118] Figuras 3A, 3B e 3C ilustram uma série de gráficos de contorno de compensação da potência sagital de superfície pela potência da curva de base de elementos ópticos de lente progressiva de acordo com a presente invenção, tendo respectivamente superfícies de base 3,25 D, base 4,50 D, e base 6,25 D e potências de adição de 1,50 D, 2,00 D e 2,50 D. Os valores do contorno são os mesmos que os da Figura 1.

[00119] As linhas de interseção definem dois setores que se estendem do cruzamento de ajuste (FC) e cada uma transpõe um ângulo de 60° centrado na linha de detalhe.

[00120] Os gráficos de contorno nas Figuras 1, 2 e 3 ilustram variações em desenho progressivo com curva de base e potência de adição crescentes.

[00121] Figuras 4A e 4B ilustram uma série de gráficos de contorno de contornos erro de potência RMS de traçado de raio para as zonas de visualização para distância e para perto respectivamente para os elementos ópticos de lente progressiva tendo respectivamente superfícies de base 3,25 D (Rx para distância = -3,00 D), base 4,50 D (Rx para distância = plano), e base 6,25 D (Rx para distância = +3,00 D) e uma potência de adição de 2,00 D. A linha de contorno mostrada em cada gráfico corresponde aos valores clinicamente estabelecidos de turvação problemática. Para objetos para visão para distância esse valor é 0,5 D, para objetos para visão para perto o valor é 0,75 D. As áreas sombreadas definem áreas abaixo do limite do contorno de turvação problemática e são na Figura 4A (Visão Para Distância) 52,3%, 48,1% e 43,3% respectivamente, e na Figura 4B (Visão Para Perto) 49,6%, 48,9% e 49,3% respectivamente. O arranjo de objeto para rastreamento de raio é descrito acima. A configuração olho-lente é a mesma que aquela descrita no Exemplo 1 abaixo.

[00122] Esses gráficos demonstram equalização substancial do tamanho da zona para perto por curva de base para o objeto de visualização para perto e ilustram a distância preferida para proporção de tamanho da zona para perto para equilibrar substancialmente a performance relativa dessas zonas para os diferentes graus de ametropia.

[00123] Figuras 5A a 5H ilustram uma série de gráficos de contorno em close-up de lentes oftálmicas progressivas nas quais 5A, 5C, 5E e 5G são lentes comerciais da técnica anterior e 5B, 5D, 5F e 5H são elementos de lente oftálmica progressiva de acordo com a presente invenção.

[00124] Dois exemplos de congruência de zona de binocularidade óptica em lentes da técnica anterior e a presente invenção são mostrados nas Figuras 5A a 5D (potência de adição de 1,50 D) e Figuras 5E a 5H (potência de adição de 2,00 D). Figuras 5A e 5C e Figuras 5E e 5G ilustram lentes da técnica anterior tendo curva de base 4,50 D e Rx para distância = 0,00 D. Figuras 5B e 5D e 5F e 5H ilustram lentes de acordo com a presente invenção correspondentes. Os traçados binoculares de raios estão mostrando os contornos de erro de potência RMS correspondendo a 0,50 D e 0,75 D derivados do olho direito (linhas sólidas) e do olho esquerdo (linhas quebradas) respectivamente e sobrepostos no objeto de página A3 (400 x 297 mm) para a visão para perto e um monitor de computador de 53,34 centímetros (400 x 300 mm) para a visão intermediária. A área sombreada indica tamanho da zona binocular sobreposta para o contorno da turvação de 0,5 D. As respectivas áreas binoculares de sobreposição, expressas como frações de percentagem da área total do objeto, são indicadas abaixo na Tabela 1. TABELA 1 [00125] Figura 6 é um gráfico que ilustra uma variação da vergência de objeto e vergência de adição com a coordenada vertical Y para desenho do elemento da lente oftálmica progressiva no Exemplo 1. A origem do sistema de coordenada está no FC.

[00126] Figura 7 é um gráfico que ilustra uma variação de pesos de otimização ao longo da via do olho para o primeiro estágio do processo de otimização usado para desenho do elemento da lente oftálmica progressiva no Exemplo 1.

[00127] Figura 8 é um gráfico que ilustra a variação em potência de superfície de adição médio ao longo da via do olho do elemento de lente oftálmica progressiva no Exemplo 1.

[00128] Figura 9 demonstra a distribuição do erro de potência RMS do traçado de raio do elemento de lente oftálmica progressiva do Exemplo 1 para a potência de distância para plano, distância variável do objeto e reserva acomodativa presumida de 0,5 D. Os valores de contorno são os mesmos que os da Figura 1. O diâmetro do círculo é 60 mm.

[00129] Figura 10 é um gráfico que ilustra a variação da potência de adição de superfície média em escalas ao longo da via do olho (perfil de progressão de potência) para uma lente de potência de adição baixa de acordo com a presente invenção (1,00 D, linha quebrada) e uma lente de potência de adição elevada de acordo com a presente invenção (3,00 D, linha sólida). O perfil de progressão de potência da lente de potência de adição de 3,00 D está em escala para comparação com a lente de potência de adição de 1,00 D. A lente de potência de adição baixa exibe um perfil de progressão de potência relativamente estreito abaixo do FC em Y = 4 mm e a lente de potência de adição elevada exibe um progressão de potência relativamente estreito nessa área.

[00130] Figura 11 é um gráfico que ilustra a variação em gradientes de potência ao longo da via do olho das lentes ilustradas na Figura 10.

[00131] Figura 12 é um gráfico da satisfação subjetiva média de usuários emétropes para a visão para distância para perto com três lentes progressivas diferentes (duas lentes comerciais da técnica anterior e uma lente de acordo com a presente invenção), em uma escala de 5 pontos (de 1 - muito pobre a 5 - muito boa). O tamanho da amostra N em cada um dos testes de usuário é mostrado na legenda.

[00132] Os testes ilustram uma performance visual substancialmente equivalente levando a uma satisfação substancialmente igual para visão para distância e perto para usuários emétropes que utilizam lentes de acordo com a presente invenção. EXEMPLO 1 [00133] Um elemento óptico de lente de acordo com a presente invenção pode ser desenhado como segue: [00134] Um elemento de lente oftálmica progressiva para um usuário emétrope que requer correção plana para distância e para perto de 2,00 D foi desenhado. A lente foi feita de um material plástico de índice refrativo 1,499 e com a curva de base da superfície anterior de 4,50 D (em n = índice de 1,530), espessura do centro de 2 mm.

[00135] Os parâmetros da "configuração olho-lente” a serem especificados para rastreamento de raio são como seguem.

[00136] O centro da pupila é alinhado com o ponto a 4 mm verticalmente acima do centro geométrico (GC), a distância interpupilar PD é igual a 64 mm, a distância do centro de rotação do olho até o ponto posterior do vértice da lente é 27 mm, a inclinação pantoscópica da lente é 7° e o ângulo horizontal de quebra da lente é zero.

[00137] A variação da distância de vergência do objeto e a vergência da potência de adição da lente com a coordenada vertical na esfera de referência ao longo da via do olho, cuja origem está no FC (localizado 4 mm acima do GC), é mostrada na Figura 6. Os pesos de otimização têm a forma de uma seqüência de funções gaussianas unidimensionais suavemente misturadas da coordenada x centrados no local de fixação visual. A magnitude do peso ao longo do local de fixação visual varia com a coordenada y como ilustrado na Figura 7. As larguras de dobra Θ dessa função gaussiana bidimensional varia de 25 mm nas regiões mais elevadas da zona para distância e decresce até cerca de 10 mm na zona para perto.

[00138] Um programa selecionado primeiro soluciona o problema de otimização para as áreas direcionadas para visão foveal. Ele usa a função de mérito de otimização M1. O procedimento de solução é repetitivo e requer várias repetições para chegar à solução ótima caracterizada pelo valor mínimo do erro de potência RMS global.

[00139] No segundo estágio do processo de desenho, a função de mérito de otimização é mudada para M2 e a distribuição de peso de otimização é reorganizada para separar as regiões periféricas do elemento de lente da área direcionada para visão foveal, (que já foi otimizada no primeiro estágio). Nesse exemplo os limites da área do elemento da lente Rp a ser otimizado para visão periférica seguem aproximadamente os contornos do astigmatismo de superfície de 1,00 D dos desenhos do primeiro estágio. Os pesos usados para a otimização de segundo estágio foram como segue: Wf = 2 0,0 W1 = 0,15 W2 = 1,00 O valor periférico-alvo para potência sagital Ρθ = 5,25 D (em n = índice de 1,530) e o astigmatismo de superfície-alvo é zero.

[00140] O astigmatismo de superfície, potência média e contornos da potência sagital do desenho final estão ilustrados nas Figuras 1, 2 e 3 (o desenho central da matriz). A potência média de superfície e perfis de astigmatismo ao longo da via do olho estão ilustrados na Figura 8. Os contornos da distribuição do erro de potência RMS desse traçado de raio do desenho de lente para distâncias de objeto que variam com a coordenada y, como ilustrado na Figura 6, e constante com a coordenada x são exibidos na Figura 8.

[00141] Será compreendido que a invenção revelada e definida nessa especificação se estende a todas as combinações alternativas de duas ou mais das características individuais mencionadas ou evidentes a partir do texto ou desenhos. Todas essas combinações diferentes constituem vários aspectos alternativos da invenção.

[00142] Também será compreendido que o termo "compreende" (ou suas variantes gramaticais) como usado nessa especificação é equivalente ao termo "inclui" e não deve ser considerado como excludente da presença de outros elementos ou características.

REIVINDICAÇÕES

Claims (34)

1. Elemento de lente oftálmica progressiva incluindo uma superfície da lente tendo: uma zona de visão superior que tem uma potência de superfície para obter uma potência de refração que corresponde à visão de distância, uma zona de visão inferior que tem uma potência de superfície diferente do que a zona de visão superior para obter uma potência de refração que corresponde à visão de perto, e uma zona intermediária que se estende através do elemento de lente que tem uma potência de superfície que varia daquele da zona de visão superior até aquele da zona de visão inferior; e uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior sendo projetadas oticamente para reduzir ou minimizar o erro de poder RMS para as faixas correspondentes de distâncias do objeto e em que a integral da superfície do erro de poder RMS considerado é minimizada sobre uma área limitada por uma distância variável prescrita a partir do ponto de fixação visual em uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior; o elemento de lente oftálmica progressiva caracterizado por: pelo menos uma porção da região periférica da superfície delimitada aproximadamente pelos contornos do astigmatismo de superfície de 1,00 D do elemento da lente oftálmica sendo projetada para reduzir ou minimizar o desvio de um valor pré-selecionado da potência de adição sagital, em que o valor pré-selecionado da potência de adição sagital é aproximadamente igual à metade da potência de adição nominal na zona de visão inferior.

2. Elemento de lente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do ponto de fixação visual do qual os contornos do erro de poder RMS são medidos, ser um ponto de fixação médio que utiliza uma média da população da distância interpupilar e uma média da distância de leitura para um número de pacientes que requer uma potência de adição designada.

3. Elemento de lente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do erro de poder RMS considerado ser minimizado nas zonas de visão superior e inferior.

4. Elemento de lente, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato do elemento de superfície da lente ser projetado de forma a reduzir o erro de poder RMS enquanto mantém binocularidade substancial ou congruência de zona nas zonas de visão inferior e intermediária.

5. Elemento de lente, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato do elemento de superfície da lente ser projetado como segue: uma função aproximadamente cúbica de ranhuras em forma de S é ajustada para descrever o intervalo total de distâncias intermediárias do objeto entre o cruzamento de ajuste (FC) e o ponto de referência da visão de perto (NRP); uma segunda função aproximadamente cúbica de ranhuras em forma de S é ajustada para descrever a variação da potência de adição da vergência óptica da lente de forma que ela não exceda o valor de profundidade de foco do usuário no FC e forneça a potência de adição de superfície nominal designada necessária no NRP; uma linha é calculada na superfície frontal da lente que corresponde ao ponto de fixação visual utilizando técnicas de rastreamento de raio; e a integral da superfície do erro de poder RMS considerado é reduzida ou minimizada sobre uma área específica.

6. Elemento de lente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do elemento de superfície da lente ser projetado em adição para reduzir ou minimizar o valor de astigmatismo de superfície, dentro da região periférica.

7. Elemento de lente, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato do elemento de superfície da lente ser projetado para minimizar uma soma considerada de variação de astigmatismo de superfície e poder de adição sagital ou a taxa de mudança do componente circunferencial de prisma de lente traçado por raio.

8. Elemento de lente, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do valor de poder de adição sagital máximo em dois setores que se estendem para fora até aproximadamente um raio de 30 mm do cruzamento de ajuste (FC) e que se espalha em um ângulo de 60° centrado na linha horizontal que passa através do FC ser de não mais do que dois terços da potência de adição sagital máxima na zona de visão inferior.

9. Elemento de lente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do elemento progressivo de superfície da lente exibe uma distribuição modificada de astigmatismo de superfície na região periférica.

10 . Elemento de lente, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato do nível máximo de astigmatismo periférico de superfície ser mantido em um nível relativamente baixo dentro de um raio aproximado de 30 mm do cruzamento de ajuste (FC) do elemento progressivo da lente.

11 . Elemento de lente, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato do nível máximo de astigmatismo periférico de superfície não ser maior do que a potência de adição nominal do elemento progressivo da lente dentro de um raio de 30 mm em torno do cruzamento de ajuste.

12 . Elemento de lente, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato da distribuição de astigmatismo de superfície na região periférica adjacente à zona de visão superior exibir um gradiente baixo em relação ao gradiente próximo da zona de visão inferior.

13 . Série de elementos progressivos de lente oftálmica, conforme definido na reivindicação 1, cada elemento de lente incluindo uma superfície da lente tendo: uma zona de visão superior que tem uma potência de superfície para obter uma potência de refração que corresponde à visão de distância; uma zona de visão inferior que tem uma potência de superfície diferente do que a zona de visão superior para obter uma potência de refração que corresponde à visão de perto; uma zona intermediária que se estende através de cada elemento de lente que tem uma potência de superfície que varia daquele da zona de visão superior até aquele da zona de visão inferior; e um primeiro conjunto de elementos de lente tendo a(s) curva(s) de base adequada(s) para uso no fornecimento de uma faixa de prescrições para distância para uma primeira categoria especificada de paciente, cada elemento de lente dentro de um conjunto que difere poder de adição prescrito e incluindo um desenho progressivo, de forma que uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior de cada elemento de lente seja projetada oticamente para reduzir ou minimizar o erro de poder RMS para as faixas correspondentes de distâncias do objeto, e em que a integral da superfície do erro de poder RMS considerado é minimizada sobre uma área limitada por uma distância variável prescrita a partir do ponto de fixação visual em uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior; a série de elementos progressivos de lente oftálmica caracterizada por: pelo menos uma porção da região periférica da superfície delimitada aproximadamente pelos contornos do astigmatismo de superfície de 1,00 D de cada elemento de superfície da lente sendo projetada para reduzir ou minimizar o desvio de um valor pré-selecionado da potência de adição sagital, em que o valor pré-selecionado da potência de adição sagital é aproximadamente igual à metade da potência de adição nominal na zona de visão inferior.

14 . Série de elementos de lente, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato do ponto de fixação visual do qual os contornos do erro de poder RMS são medidos ser um ponto de fixação médio que utiliza uma distância interpupilar popular média e uma distância de leitura média para um número de pacientes que requer uma potência de adição designada.

15 . Série de elementos de lente, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato do erro de poder RMS considerado ser minimizado nas zonas de visão superior e inferior.

16 . Série de elementos de lente, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de cada elemento de superfície da lente ser projetado para reduzir o erro de poder RMS enquanto mantém binocularidade substancial ou congruência de zona nas zonas de visão inferior e intermediária.

17 . Série de elementos de lente, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de cada elemento de superfície da lente ser projetado como segue: uma função aproximadamente cúbica de ranhuras em forma de S é ajustada para descrever a amplitude total de distâncias intermediárias do objeto entre o cruzamento de ajuste (FC) e o ponto de referência da visão de perto (NRP); uma segunda função aproximadamente cúbica de ranhuras em forma de S é ajustada para descrever a variação da potência de adição da vergência óptica da lente de forma que ela não exceda o valor de profundidade de foco do usuário no FC e forneça a potência de adição de superfície nominal designada necessária no NRP; uma linha é calculada na superfície frontal da lente que corresponde ao ponto de fixação visual utilizando técnicas de rastreamento de raio; e a integral da superfície do erro de poder RMS considerado é reduzida ou minimizada sobre uma área específica.

18 . Série de elementos de lente, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de cada elemento de superfície da lente ser projetado em adição para reduzir ou minimizar o valor de astigmatismo de superfície, dentro da região periférica.

19 . Série de elementos de lente, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de cada elemento de superfície da lente ser projetado para minimizar uma soma considerada de variação de astigmatismo de superfície e poder de adição sagital ou a taxa de mudança do componente circunferencial de prisma de lente traçado por raio.

20 . Série de elementos de lente, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato do valor de poder de adição sagital máximo em dois setores que se estendem para fora até aproximadamente um raio de 30 mm do cruzamento de ajuste (FC) e que se espalha em um ângulo de 60° centrado na linha horizontal que passa através do FC ser de não mais do que dois terços da potência de adição sagital máxima na zona de visão para perto.

21 . Série de elementos de lente, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de cada elemento de superfície da lente exibir uma distribuição modificada de poder de superfície e/ou astigmatismo de superfície na região periférica.

22 . Série de elementos de lente, de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato do nível máximo de astigmatismo periférico de superfície ser mantido em um nível relativamente baixo dentro de um raio aproximado de 30 mm do cruzamento de ajuste (FC) de cada elemento da lente.

23 . Série de elemento de lente, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por incluir ainda: um segundo conjunto de elementos de lente que têm uma curva (s) de base adequada para uso no fornecimento de uma faixa de prescrições para distância para uma segunda categoria de paciente; cada elemento de lente dentro de um conjunto que difere em poder de adição prescrito e incluindo um desenho progressivo, de forma que uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior de cada elemento de lente seja projetada oticamente para minimizar o erro de poder RMS para as faixas correspondentes de distâncias do objeto, e em que a integral da superfície do erro de poder RMS considerado é minimizada sobre uma área limitada por uma distância variável prescrita a partir do ponto de fixação visual em uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior; e pelo menos uma porção da região periférica da superfície delimitada aproximadamente pelos contornos do astigmatismo de superfície de 1,00 D de cada elemento de superfície da lente sendo projetada para minimizar o desvio de um valor pré-selecionado da potência de adição sagital, em que o valor pré-selecionado da potência de adição sagital é aproximadamente igual à metade da potência de adição nominal na zona de visão inferior; o desenho progressivo dos elementos de lente em um primeiro conjunto na zona (s) otimizada para minimizar o erro de poder RMS diferem substantivamente em desenho progressivo dos elementos de lente correspondentes no segundo conjunto devido às diferenças em necessidades ópticas da faixa de Rx visada para essa(s) curva(s) de base.

24 . Série de elemento de lente, de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato da primeira categoria de pacientes ser composta por pacientes emétropes e da segunda categoria de pacientes ser composta de pacientes míopes.

25 . Série de elemento de lente, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada por incluir ainda: um terceiro conjunto de elementos de lente que têm curva(s) de base adequada(s) para uso no fornecimento de uma faixa de prescrições para distância para uma terceira categoria de paciente; cada elemento de lente dentro do terceiro conjunto difere em poder de adição prescrito e incluindo um desenho progressivo, de forma que uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior de cada elemento de lente seja projetada oticamente para minimizar o erro de poder RMS para as faixas correspondentes de distâncias do objeto e em que a integral da superfície do erro de poder RMS considerado é minimizada sobre uma área limitada por uma distância variável prescrita a partir do ponto de fixação visual em uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior; e pelo menos uma porção da região periférica de cada elemento de superfície da lente da superfície delimitada aproximadamente pelos contornos do astigmatismo de superfície de 1,00 D sendo projetada para minimizar o desvio de um valor pré-selecionado da potência de adição sagital, em que o valor pré-selecionado da potência de adição sagital é aproximadamente igual à metade da potência de adição nominal na zona de visão inferior; o desenho progressivo dos elementos de lente no terceiro conjunto nas zonas otimizadas para minimizar o erro de poder RMS diferem substantivamente em desenho progressivo dos elementos de lente correspondentes no mesma potência de adição em um primeiro e segundo conjuntos devido às diferenças em necessidades ópticas da faixa de Rx visada por essa(s) curva(s) de base.

26 . Série de elemento de lente, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato da terceira categoria de pacientes ser composta por pacientes hipermétropes.

27 . Série de elemento de lente, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato do tamanho do campo óptico de visão nítida na zona de visão inferior ser mantido substancialmente constante para um objeto situado a uma distância pré-selecionada do olho do usuário, independente de curva de base; o campo óptico de visão nítida sendo medido como uma área limitada pelo contorno do erro de poder RMS que corresponde a aproximadamente 0,75 D.

28 . Série de elemento de lente, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por incluir elementos de lente tendo pelo menos 4 curvas de base com elementos de lente que têm 9 a 12 potências de adição em incrementos de 0,25 D.

29 . Série de elemento de lente, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de cada elemento de lente dentro de um conjunto: tendo uma potência de adição baixa, exibir um perfil de poder de progressão relativamente estreito logo abaixo do cruzamento de ajuste (FC); e tendo uma potência de adição elevada, exibir uma potência de progressão relativamente acentuado logo abaixo do FC e uma gradação de poder de superfície abaixo do ponto próximo de referência (NRP).

30 . Elemento de lente oftálmica progressiva incluindo uma superfície da lente tendo: uma zona de visão superior que tem uma potência de superfície para obter uma potência de refração que corresponde à visão de distância, uma zona de visão inferior que tem uma potência de superfície diferente do que a zona de visão superior para obter uma potência de refração que corresponde à visão de perto, uma zona intermediária que se estende através do elemento de lente que tem uma potência de superfície que varia daquele da zona de visão superior até aquele da zona de visão inferior; e uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior sendo projetadas oticamente para reduzir ou minimizar o erro de poder RMS para as faixas correspondentes de distâncias do objeto, e em que a integral da superfície do erro de poder RMS considerado é minimizada sobre uma área limitada por uma distância variável prescrita a partir do ponto de fixação visual em uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior; o elemento de lente oftálmica progressiva sendo caracterizado por: pelo menos uma porção da região periférica da superfície delimitada aproximadamente pelos contornos do astigmatismo de superfície de 1,00 D do elemento de lente sendo projetada para reduzir ou minimizar o desvio de um valor pré-selecionado da potência de adição sagital, em que o valor pré-selecionado da potência de adição sagital é aproximadamente igual à metade da potência de adição nominal na zona de visão inferior; e o grau de congruência de zona do elemento de lente na zona intermediária é aumentado, e conseqüentemente na zona de visão inferior é ligeiramente diminuído.

31 . Elemento de lente, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato do grau de congruência de zona ser conseqüentemente ligeiramente diminuído na zona de visão inferior na ponta dos contornos associados com turvação problemática.

32 . Método de se projetar um elemento de lente oftálmica progressiva incluindo uma primeira superfície da lente que tem: uma zona de visão superior que tem uma potência de superfície que corresponde à visão de distância, uma zona de visão inferior que tem uma potência de superfície diferente do que a zona de visão superior para obter uma potência de refração que corresponde à visão de perto, e uma zona intermediária que se estende através do elemento de lente que tem uma potência de superfície que varia daquele da zona de visão superior até aquele da zona de visão inferior; uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior de cada elemento de lente é projetada oticamente para minimizar o erro de poder RMS para as faixas correspondentes de distâncias do objeto, em que a integral da superfície do erro de poder RMS considerado é minimizada sobre uma área limitada por uma distância variável prescrita a partir do ponto de fixação visual em uma ou mais das zonas de visão superior, intermediária e inferior; e pelo menos uma porção da região periférica de cada elemento de superfície da lente delimitada aproximadamente pelos contornos do astigmatismo de superfície de 1,00 D sendo projetada para minimizar o desvio de um valor pré-selecionado da potência de adição sagital, em que o valor pré-selecionado da potência de adição sagital é aproximadamente igual à metade da potência de adição nominal na zona de visão inferior; o método incluindo: seleção de uma função de superfície de base para a superfície da lente onde, para um desenho simétrico, a função de superfície de base é uma expansão de Taylor como segue: onde as funções z0 (y) e h(y) são determinadas pelo p( y) perfil de progressão de poder da via do olho desejado as funções g;. (y) são coeficientes livres; e para um desenho assimétrico, a coordenada x é substituída pelo equivalente transformado ζ =x-u(y) onde a função u(y) descreve a variação da inserção ao longo da via do olho; e as potências impares de ζ são adicionados na expansão de Taylor; seleção de uma primeira função de mérito para minimizar o erro de poder RMS traçado de raio considerado dentro das zonas ópticas; computação dos coeficientes g. (y) da função de superfície que minimizam a primeira função de mérito nas zonas de visão superior e inferior do elemento de lente oftálmica; o método caracterizado por incluir ainda: seleção separadamente de uma segunda função de mérito para minimizar o desvio a partir de um valor pré-selecionado da potência de adição sagital, dentro pelo menos da região periférica, em que o valor pré-selecionado da potência de adição sagital é aproximadamente igual à metade da potência de adição nominal na zona de visão inferior; computação dos coeficientes da função de superfície que minimizam a segunda função de mérito dentro da região periférica do elemento de lente oftálmica; e fabricação de um elemento da lente oftálmica que tem uma superfície da lente moldado de acordo com a referida função de superfície modificada.

33 . Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato da segunda função de mérito ser ajustada para minimizar em adição o valor de astigmatismo de superfície dentro da região periférica.

34 . Método, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato da segunda função de mérito ser uma função de mérito composta Mcomo segue: onde e onde srms é o erro de poder do raio traçado (RMS) da superfície, em relação a uma superfície de partida especificada; Δ é o astigmatismo de superfície; Κθθ é a curvatura sagital; P é uma curvatura sagital-alvo especificada; WF ,W1 ,W são pesos apropriadamente selecionados, R é a porção da lente que é direcionada primariamente à visão "foveal", e R é a porção da lente que é direcionada somente à visão periférica.