Desenho das lentes

Desenho das lentes

A solução – boa aparência e boa visão com a mesma lente – surgiu através das lentes asféricas e atóricas. Em 1986, a Carl Zeiss foi o primeiro fabricante – e ainda hoje o único – a oferecer lentes monofocais com uma superfície anterior atoroidal: a lente Hypal.
Este moderno desenho de superfície oferece uma qualidade de imagem incrível num largo campo de visão e, ao mesmo tempo, lentes planas mais estéticas.

Desenho das lentes progressivas

Ao desenvolver novas superfícies para lentes progressivas nos últimos anos, a ZEISS prosseguiu dois objetivos fundamentais.

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1. Aberrações

As aberrações influenciam a qualidade das imagens e são percebidas como zonas embaçadas pelo utilizador de óculos.

Aberração esférica

Aberração esférica

Aberração esférica

Nas lentes esféricas positivas, os raios periféricos são mais fortemente refratados do que os raios próximos do eixo ótico. Esta aberração é conhecida como aberração esférica.
Se a superfície da lente positiva for "curvada para fora" nas áreas periféricas, de forma a que a estrutura da superfície se afasta da forma esférica (superfície asférica), todos os raios provenientes do "infinito" convergem novamente num ponto. Deste modo, a aberração é corrigida.
Ao olhar pelas zonas periféricas das lentes dos óculos, esta aberração esférica causa um desvio da potência dióptrica especificada (erro esférico). O utilizador dos óculos percebe este erro esférico como visão embaçada.

Erro astigmático

Astigmatismo oblíquo

Erro astigmático

Quando o ponto de um objeto que está fora do eixo ótico é visualizado através de uma lente com potência esférica, surge um astigmatismo, devido à incidência oblíqua do feixe de luz. Um ponto deixa de ser visto como um ponto, mas sim como uma imagem de duas linhas.
Esta aberração, conhecida como erro astigmático, influencia primeiramente a qualidade da imagem das lentes oftálmicas. Ao olhar obliquamente através das lentes, ocorre um desvio (erro astigmático) da potência dióptrica especificada, que o utilizador percebe como visão embaçada. Quanto mais alta a potência dióptrica da lente, maior se torna este erro.
No desenho das superfícies asféricas e atoroidais, o astigmatismo oblíquo pode ser minimizado através do desvio propositado da forma esférica.

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2. Das lentes biconvexas às lentes mais planas

Das lentes biconvexas às lentes de ponto focal

Lente de ponto focal

Das lentes biconvexas às lentes de ponto focal

Por volta do ano de 1804, o físico inglês Wollaston descobriu que a acuidade visual diminuía quando o utilizador de lentes biconvexas olhava através da periferia das lentes, e que lentes em forma de menisco ofereciam imagens com melhor definição. Após esta descoberta, foram feitas tentativas sucessivas para melhorar as propriedades óticas das lentes. Os oftalmologistas Ostwald e Tscherning foram os primeiros a projetar lentes em forma de menisco com menor aberração nas zonas periféricas. Entretanto, os resultados não tiveram significado prático, uma vez que foram calculados somente para ângulos de visão muito pequenos e para lentes com espessura central teórica igual a zero.

Em 1908, a companhia Carl Zeiss confiou o cálculo exato das lentes oftálmicas a Moritz von Rohr, um dos membros da equipa científica. Ele projetou uma lente de ponto focal, em que as aberrações nas regiões periféricas eram minimizadas. Estes cálculos de Moritz von Rohr foram a base para o desenvolvimento das atuais lentes Punktal da ZEISS.

O caminho para lentes mais planas

Lente periscópica

O caminho para lentes mais planas

Mesmo que as propriedades melhoradas de imagem tenham sido alcançadas com as primeiras lentes de ponto focal, a considerável curvatura das lentes apresentou-se como um retrocesso cosmético, especialmente para altas prescrições positivas.
Para tornar as lentes mais atraentes, foram introduzidas as denominadas lentes periscópicas, em que uma das superfícies era quase plana. Isto tornou a lente mais plana como um todo, mas resultou também em consideráveis aberrações nas zonas periféricas. Sobretudo no caso de maiores potências dióptricas, estas aberrações causavam visão embaçada.

Lente asférica, atórica

Lente asférica, atórica

A solução – boa aparência e boa visão com a mesma lente – surgiu através das lentes asféricas e atóricas. Em 1986, a Carl Zeiss foi o primeiro fabricante – e ainda hoje o único – a oferecer lentes monofocais com uma superfície anterior atoroidal: a lente Hypal. Este moderno desenho de superfície oferece uma qualidade de imagem incrível num largo campo de visão e, ao mesmo tempo, lentes planas mais estéticas.

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3. Desenho asférico e atórico

Desenho asférico - o método clássico para obter lentes mais finas

Superfície asférica com aplainamento uniforme

Desenho asférico – o método clássico para obter lentes mais finas

Qualquer superfície com simetria rotacional que se desvia da forma esférica é denominada superfície asférica. O raio de curvatura de tal superfície muda continuamente desde o vértice até à periferia.

Nas lentes monofocais ZEISS, o desenho asférico é gerado na superfície anterior da lente. O computador calcula o desenho ideal da superfície anterior para cada potência dióptrica.



Desenho asférico – erro astigmático

Esquerda: Erro astigmático em lentes com potência astigmática e superfície anterior asférica. O erro aumenta continuamente em direção à periferia.
Direita: Propriedades óticas ideais com uma superfície anterior atoroidal nas lentes Hypal.

O desenho asférico é usado para lentes com potência esférica e astigmática. Nas lentes com potência esférica, o embaçamento que ocorre nas zonas periféricas é corrigido idealmente com um desenho asférico. Entretanto, nas lentes com potência astigmática, o desenho asférico pode ser otimizado somente para um dos meridianos principais.

 

Se a superfície asférica com simetria rotacional for otimizada para o meridiano principal mais forte de uma lente com potência astigmática, o erro astigmático permanece no outro meridiano principal. Nas lentes com baixa potência astigmática, este erro é muito pequeno. No entanto, nas lentes positivas com um alto cilindro isto torna-se tão evidente que a correção de ambos os meridianos é recomendada. A ZEISS solucionou este problema com o desenvolvimento do desenho atórico.

Desenho atórico - o método inteligente para obter lentes mais finas

Desenho atórico da superfície anterior

Desenho atórico – o método inteligente para obter lentes mais finas

Uma superfície sem simetria rotacional e com curvaturas diferentes nos meridianos principais perpendiculares um ao outro, em que pelo menos uma das curvaturas não possui forma circular, é conhecida como superfície atoroidal ou atórica.
Nas lentes monofocais, o desenho atórico – tal como o desenho asférico – é gerado na superfície anterior da lente. O desenho atórico é usado para lentes com potência astigmática. A superfície anterior da lente apresenta em cada meridiano um desvio diferente da forma esférica.
O desenho da superfície atórica é especialmente adaptado para cada potência dióptrica, de maneira que a correção ideal é sempre obtida para ambos os meridianos principais. O desenho atórico da superfície – uma exclusividade da ZEISS – permite uma excelente correção das aberrações nas lentes monofocais com potência astigmática.

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4. Detalhes

Lentes progressivas tradicionais

Lentes progressivas tradicionais

Lentes progressivas tradicionais

As lentes progressivas Zeiss são a última palavra em alta tecnologia. Graças ao desenho asférico da área de visão para longe da superfície progressiva, a correção de aberrações está diretamente incorporada no projeto das lentes progressivas. A superfície anterior de uma lente progressiva ZEISS é simultaneamente uma superfície progressiva (superfície free form assimétrica) e uma superfície asférica de correção. Este desenho é usado nas lentes progressivas Gradal HS e Gradal Top.
Nas lentes monofocais com potência astigmática, a correção de aberrações pode ser alcançada pelo desenho atórico da superfície anterior. Entretanto, para as lentes progressivas foi necessário desenvolver também uma superfície de prescrição (superfície posterior) atórica.

No passado:
O desenho asférico não estava disponível para lentes progressivas

  • Curvatura exagerada para correção de aberrações
  • Desvantagens estéticas
Lentes progressivas modernas

Desenho de superfícies de alta tecnologia nas lentes progressivas ZEISS

Lentes progressivas modernas

O cálculo e a produção de uma superfície de prescrição atórica são extremamente complexos. A ZEISS conseguiu desenvolver e implementar uma técnica especial para este efeito. Cada superfície de prescrição atórica é exatamente calculada levando-se em consideração a esfera, o cilindro, o eixo e a adição. Isto significa que também é possível obter propriedades óticas excelentes em lentes progressivas com potência astigmática.

Com uma superfície progressiva asférica e uma superfície de prescrição atórica, é possível responder em grande medida às exigências de qualidade ótica e de estética.

 

Hoje em dia:
Desenho asférico das lentes progressivas e superfície de prescrição atórica

  • Excelentes propriedades óticas e benefícios estéticos, graças ao desenho plano das lentes

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