O CONCEITO DE "FREE FORM"
Autor: Laboratório Óptico | Publicado: 2012-04-02T17:11:00-07:00




O CONCEITO DE "FREE FORM" APLICADO ÀS NOVAS LENTES



Na
 busca pela melhor alternativa, as idéias sempre antecederam a 
tecnologia. A área da óptica oftálmica não foge desta situação, e o 
conceito "free form", que aparece hoje como uma novidade, é um exemplo.

O
 método de fabricação conhecido como "free form" tem se desenvolvido na 
indústria há muito tempo. Está inserido dentro do processo CAD/CAM, 
siglas em inglês para Desenho Assistido por Computador e Manufatura Assistida por Computador. A intervenção do computador ocorre desde a confecção do desenho até sua produção em uma máquina com CNC, Controle Numérico por Computador. 

Fugindo
 um pouco do vocabulário técnico da área de usinagem podemos explicar 
que o conceito que "free form", ou "forma livre", está relacionado com a
 capacidade das máquinas em produzirem peças de qualquer formato. Há 
muito tempo os estudos dos fabricantes propunham desenhos de novas 
lentes com curvas especiais, de formato complexo, que garantiam melhor 
qualidade óptica, porém as máquinas que poderiam produzi-las ainda 
estavam em desenvolvimento. 

A
 confecção de lentes, principalmente as progressivas, se assemelha a um 
trabalho de escultura de curvas em blocos de material orgânico ou 
cristal, para produzir uma lente ou um molde que servirá de modelo para 
fazer outras lentes. Cada lado, ou superfície da lente é um processo 
separado com curvas distintas.&nbsp;&nbsp; 







Processo tradicional de surfaçagem



Um
 exemplo de curva simples é o círculo, utilizado para confecção de 
curvas esféricas ou cilíndricas, que pode ser desenhado com o auxílio de
 um compasso, fixando a sua ponta, abrindo e girando-o, dependendo da 
abertura do compasso uma curva mais "fechada" ou "plana". Se uma máquina
 tiver que esculpir um círculo terá que fazer o mesmo movimento. Assim 
trabalham os primeiros geradores de curva, com pouca liberdade de 
movimento, não passando de "compassos" que, ao contrário de riscar um 
papel, cortam um bloco no formato esférico ou cilíndrico, em curvas simples. &nbsp;E
 vale lembrar que, antes disso, as lentes eram conformadas através de 
moldes com curvas esféricas ou cilíndricas de uma forma quase artesanal e
 os blocos eram friccionados em diversas etapas contra o molde, junto 
com um pó altamente abrasivo, chamado esmeril, no caso de cristal ou 
lixas, nas lentes orgânicas, até que assumissem a forma do molde e a 
espessura desejada e depois eram polidos. Parte deste processo ainda 
perdura de uma forma mais automatizada e com novos materiais para 
execução das etapas. 

Agora
 vamos a outro extremo, imaginando um escultor trabalhando em uma 
estátua. Verificamos que sua ferramenta e próprio escultor assumem as 
mais diversas posições enquanto ele executa o trabalho. Dependendo do 
ponto trabalhado, ou do tipo de acabamento, ele usa ferramentas 
diferentes. Se for necessário e peça for pequena ele pode inclusive 
virar a peça para facilitar o trabalho. Existe então uma grande 
liberdade de movimento. Esta liberdade, somada com a habilidade do 
escultor em seguir o desenho que está em sua mente e retirar somente o 
material necessário em cada parte da estátua, permite que ele produza as
 curvas mais complexas que desejar, criando o formato imaginado. É desta
 forma que as máquinas mais modernas trabalham. 

A
 evolução da eletrônica e dos computadores permitiu que se construíssem 
máquinas com esta capacidade. São robôs que seguem as instruções 
baseadas nos desenhos, também feitos com auxílio do computador e que se 
tornam menores e mais rápidas com o passar do tempo. A tecnologia para 
produção das ferramentas utilizadas pelas máquinas também teve que 
evoluir. Estamos em uma época em que os dois processos convivem e a 
melhoria das lentes progressivas tem tudo a ver com a evolução da 
tecnologia das máquinas, ferramentas, computadores e seus programas. 

Em
 1907, Owen Aves, na Inglaterra, registrou a patente de uma lente 
progressiva e inclusive da máquina capaz de produzi-la. Era uma idéia 
bem avançada para época, pois lembra o conceito de "free form" aplicado em algumas lentes. Ele
 propunha a aplicação de curvaturas distintas no lado externo e interno 
da lente de forma a produzir o aumento gradativo da adição, porém só 
conseguiria produzir lentes esféricas, sem solução para as lentes 
cilíndricas. Trata-se de um dos primeiros registros de confecção de 
lentes progressivas.&nbsp;

É
 importante citar, nesta parte, que os termos aqui utilizados para 
descrição das características de projeto das lentes procuram 
generalizá-las. Cada fabricante pode usar os termos com significado 
ligeiramente diferente.

A
 primeira geração de lentes progressivas apresentou os primeiros 
resultados em 1951 e teve como marco a Varilux 1, em 1959, onde a 
progressão era obtida através da combinação de curvas esféricas, com as 
regiões de longe, meia distância e perto bem definidas, porém com um 
desenho duro e simétrico, chamadas de lentes estabilizadas
 porque potências dos campos e longe e perto eram constantes nestas 
regiões, resultado ainda não obtido pelas lentes concorrentes. 

A segunda geração chamada de lentes fisiológicas surgiu
 em 1972, onde o conceito de asfericidade começa a ser aplicado, com a 
introdução de curvas como a elipse, a parábola e a hipérbole na 
construção das lentes. Nestas lentes a preocupação com a visão 
periférica do usuário começa a ser considerada. O conceito de desenho 
suave, com um corredor progressivo mais comprido e largo e zonas de 
astigmatismo assimétricas começa a ser aplicado, para garantir uma 
melhor qualidade da visão binocular.

A terceira geração, as lentes multi-design,
 surge entre 1984 e 1988, onde a preocupação se conseguir campos mais 
amplos tanto para longe, meia distância e perto, com a combinação dos 
desenhos duro e suave em função do valor da adição, aplicando desenhos 
mais suaves nas baixas adições e mais duros nas altas adições, 
redistribuindo o astigmatismo das regiões periféricas das lentes. 
Técnicas de tratamento de curvas utilizadas na indústria aeronáutica, 
começam a ser aplicados em lentes oftálmicas. 

Na quarta geração surgem as lentes ergonômicas,
 por volta de 1993, onde a utilização do computador para identificar os 
pontos críticos e corrigi-los é empregada com maior ênfase, além a 
verificação de medidas optométricas e a preocupação com a ergonomia, com
 destaque para um perfil da progressão de forma aproximar o campo de 
perto fazendo com que o olho percorra um caminho menor do campo de longe
 visando minimizar o movimento da cabeça do usuário, melhorando sua 
postura. Começam a surgir os primeiros desenhos distintos por adição e 
por tipo de ametropia. 

&nbsp; 






Processo tradicional de moldagem de uma lente progressiva



O
 processo de fabricação que se estende até a quarta geração utilizada 
para lentes de cristal ou para a confecção dos moldes de cristal que 
serviram de modelo na produção de lentes orgânicas, baseia-se na 
confecção de um molde cerâmico onde é esculpida a curvatura que 
caracteriza a superfície progressiva. O bloco de cristal é surfaçado em 
sua superfície externa como uma lente esférica comum até seu polimento, 
colocado sobre o molde cerâmico e levado ao forno a uma temperatura 
controlada próxima ao ponto de amolecimento do vidro, o bloco de cristal
 acomoda-se sobre o molde cerâmico e a superfície externa, por 
transferência, adquire &nbsp;a curvatura do molde cerâmico. As máquinas&nbsp; precursoras das atuais entram no processo de confecção destes moldes cerâmicos. 

As lentes de visão global
 como chamamos a quinta geração surgem entre 1996 e 2000 e se 
caracterizam pelo desenvolvimento de sofisticados instrumentos medição 
da lente, uma melhor avaliação dos protótipos desenvolvidos, sua 
correção e um maior controle da direção astigmatismo das zonas 
periféricas buscando minimizar seus efeitos. A preocupação com as 
características das ametropias envolvidas também se verifica através de 
uma inclinação diferenciada do corredor progressivo gerando 
convergências distintas para míopes e hipermétropes. Surgem também nomes
 que começam a caracterizar os métodos empregados no desenvolvimento das
 lentes e que são utilizados como referenciais na publicidade, como 
"Design Ray Control", "Ray Tracing Design", "Transmission Based Design®"
 e "Design by prescription®" entre outros o mostrando ainda mais uma 
preocupação maior não somente com a geometria da superfície progressiva,
 mas também com o "caminho" percorrido pela luz através da lente e sua 
interação com o olho humano. Ainda persistem os blocos semiacabados. 

Até
 este ponto a superfície progressiva era desenvolvida na parte frontal 
da lente e nesta quinta geração as curvas da superfície interna ainda se
 limitavam as tradicionais curvas esféricas e cilíndricas que podiam ser
 trabalhadas nos geradores e máquinas convencionais de afinamento 
(existem outros termos para este processo como pré-polimento ou 
esmerilhamento) e polimento. Os laboratórios recebem os blocos com a 
superfície externa pronta e trabalham somente a interna. Porém, na 
Alemanha, já se iniciava a aplicação de superfícies asféricas e atóricas
 na parte interna com o objetivo de reduzir as aberrações das lentes. As
 máquinas já possuíam a capacidade de necessária para esculpir as 
curvas, porém o problema continuava com a falta de capacidade de 
polimento sem alterar as curvas geradas. 

Por volta de 2004 começamos a&nbsp; presenciar o aparecimento da sexta geração, das lentes customizadas ou personalizadas,
 onde o problema de polimento foi resolvido, conseguindo a liberdade 
completa para confeccionar qualquer desenho imaginado na lente, 
consolidando idéia do "free form". O bloco pode ser esculpido com "free 
form" dos dois lados, se for necessário. Houve também uma revolução nos 
programas de computador que controlam as máquinas e elaboram os desenhos
 das lentes, onde desenhos de lentes que antes necessitavam de 2 ou 3 
horas de cálculo no computador agora podem ser feitos em 20 segundos. A 
alternativa mais utilizada é esculpir a superfície progressiva na face 
interna da lente, considerando a prescrição cilíndrica, se necessária, e
 a compensação dos astigmatismos marginais e aberrações esféricas no 
próprio desenho e a superfície externa é esférica.&nbsp;

Esta
 alternativa já havia sido desenvolvida no Japão em 1997 e está se 
consolidando atualmente. Alguns fabricantes optaram por desenvolver 
superfícies progressivas nos dois lados da lente de forma a tentar 
minimizar ainda mais os astigmatismos das zonas de aberração. Outros 
conceitos como o "wave front" é considerado nos cálculos das lentes.



Para
 o cliente, aparentemente não houve muita mudança na forma do 
atendimento, mas basta perceber que antes a liberdade na escolha da 
armação era bem mais limitada do que hoje, onde era necessário adaptar a
 armação à lente. Hoje conseguimos, com estes novos modelos, adaptar a 
lente a armação, dentro ainda de certos limites. Podemos escolher 
melhores soluções estéticas e a lente pode ser confeccionada adaptada às
 atividades desenvolvidas pelo usuário, garantindo melhor qualidade de 
visão e de utilização da lente.




&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Antes
 a armação era ajustada ao rosto do cliente, conforme as condições 
exigidas pela lente. Hoje ela pode ser ajustada da melhor forma para o 
rosto do cliente e depois verificar as medidas deste ajuste para que o 
desenho da lente se adapte as estas condições. Além das medidas de 
altura, DNP, algumas medidas adicionais, dependendo do fabricante da 
lente, que são consideradas como o ângulo diedral (dependendo
 do fabricante também é chamado de "bow angle" ou "wrap angle", algo que
 poderia ser traduzido de uma forma não literal como "ângulo de face" ou
 "angulo de inclinação (horizontal)", e outras medidas como o ângulo 
pantoscópico e a distância vértice.

O
 custo atual é fruto da tecnologia empregada ainda é alto, mas o valor 
agregado, o benefício envolvido também é, e deve se reduzir na medida a 
produção aumentar e novas tecnologias que a substituam sejam 
desenvolvidas. Existe um grande investimento em pesquisa e na busca do 
desenho ideal da lente progressiva. O conceito de "free form" não se 
aplica somente as lentes progressivas, mas também as lentes asféricas e 
atóricas, que são oferecidas para visão simples, por diversos 
fabricantes.

Artigo: Fonte:xxx