A classificação por categoria de 0 a 4 para óculos de sol determina quão claras ou escuras são suas lentes. A norma brasileira, ABNT NBR ISO 12312-1, exige, entre outros requisitos, testes de transmitância da luz visível em óculos de sol (categoria), para que estes sejam classificados como adequados ou não para direção de automóveis. Medidas do grau de escurecimento das lentes de um par de óculos de sol e da atenuação luminosa das luzes de sinais semafóricos são testes propostos para este item da norma. Porém, o público, em geral, não possui meios de testar seus próprios óculos. Um teste padrão de transmitância é trabalhoso, demorado e requer um espectrofotômetro e um profissional treinado. O objetivo deste trabalho é desenvolver um dispositivo portátil capaz de realizar testes de transmitância luminosa e semafórica de acordo com a norma brasileira sendo rápido, preciso e intuitivo, realizando os testes de forma automática sem exigir do usuário qualquer treinamento prévio. Diferentemente dos dois sistemas anteriormente desenvolvidos no Laboratório de Instrumentação Oftálmica (LIO), para testes de transmitância, este dispositivo é embarcado e atende à norma atual lançada em 2015, que não estava em vigor na época em que os demais foram desenvolvidos. O desafio para se construir um sistema embarcado é a combinação de fontes luminosas e sensores necessária para se obter padrões espectrais similares aos da norma. Foi desenvolvido e construído um protótipo microcontrolado usando a combinação de um LED branco com o sensor TCS3472. Esta combinação gera quatro funções de ponderação distintas, que foram combinadas linearmente resultando em funções de ponderação próximas às da norma para as medições desejadas. Foram medidos transmitância luminosa e quocientes de atenuação visual para luzes semafóricas de 128 lentes de óculos de sol com o protótipo e com um padrão-ouro, o espectrofotômetro Cary 5000 da VARIAN. O método de Bland-Altman foi usado para análise de concordância entre ambos os métodos de medição. Para valores de transmitância luminosa, foram adotados 0,5 % e 6 % como valores a partir dos quais o valor absoluto do viés é significativo e a amplitude do intervalo de confiança, grande, respectivamente. Para valores dos quocientes de atenuação, 0,1 e 0,4; respectivamente. O viés não foi significativo para nenhuma das medições. O intervalo dos limites de concordância de 95% foi amplo para medição de transmitância luminosa e do quociente para luz azul e estreito para as demais, considerando-se os valores-limites previamente definidos para vieses e para limites de concordância. Assim, dentro da tolerância definida, medições com o protótipo e com o padrão-ouro são equivalentes para quociente de atenuação para as luzes vermelha, amarela e verde. Apesar de nem todas as medições do protótipo serem equivalentes às do padrão-ouro, os resultados apresentaram boa exatidão, com apenas 5 das 128 lentes classificadas erroneamente quanto à adequação para direção (2 por transmitância luminosa, 1 por luz vermelha e 2 por luz azul). O protótipo proporciona ao público uma forma de obter informações sobre seus próprios óculos de sol e sobre a importância do uso de óculos adequados durante a direção de veículos. / Category rating ranging from 0 to 4 determines how light or dark sunglasses lenses are. Category measurements and how much traffic signal colors are attenuated are required tests by brazilian standard ABNT NBR ISO 12312-1 and are known as transmittance tests. Brazilian standard also establishes requirements for sunglasses to be suitable for driving. However, people often do not have means to measure their own sunglasses. A standard transmittance test is laborious, time-consuming and it requires a spectrophotometer and a skilled technician. The goal of this study was to develop not only a single device capable to perform luminous and traffic light transmittance tests according to brazilian standard, but also an easy-to-use, quick, accurate and portable device, which runs the tests by itself in a way anyone can operate it without any training. Unlike the two systems previously developed in the Ophthalmic Instrumentation Laboratory (LIO) for transmittance tests, that one does not contain a computer, but a microcontroller. Also, it complies with current standard, which has been released in 2015, and previous systems are based on 2013 standard version. A microcontrolled prototype was developed and built using a white LED and TCS3472 sensor combination. This combination generates four different weighting functions that were linearly combined resulting in weighting functions similar to the standard ones for luminous and traffic light transmittances. Using our prototype and a gold standard (VARIAN Cary 5000 spectrophotometer), luminous transmittance and relative attenuation quotients for traffic lights were measured in 128 sunglasses lenses. Bland-Altman method was used to assess concordance between both measurement methods. The bias was insignificant for all measurement and the limits of agreement were broad for luminous transmittance and for relative attenuation quotient for blue light detection, and narrow for all the others. Thus, within the predefined tolerance, prototype measurements are equivalent to gold standard ones for relative attenuation quotients for red, yellow and green light detection. Despite not all prototype measurements being equivalent to gold standard ones, results were accurate; only 5 from 128 lenses were incorrectly classified as to suitability for driving (2 for luminous transmittance, 1 for red light quotient and 2 for blue light quotient). Our device aims to provide to general public a mean to obtain information about their own sunglasses and the importance to use suitable sunglasses while driving.

A classificação por categoria de 0 a 4 para óculos de sol determina quão claras ou escuras são suas lentes. A norma brasileira, ABNT NBR ISO 12312-1, exige, entre outros requisitos, testes de transmitância da luz visível em óculos de sol (categoria), para que estes sejam classificados como adequados ou não para direção de automóveis. Medidas do grau de escurecimento das lentes de um par de óculos de sol e da atenuação luminosa das luzes de sinais semafóricos são testes propostos para este item da norma. Porém, o público, em geral, não possui meios de testar seus próprios óculos. Um teste padrão de transmitância é trabalhoso, demorado e requer um espectrofotômetro e um profissional treinado. O objetivo deste trabalho é desenvolver um dispositivo portátil capaz de realizar testes de transmitância luminosa e semafórica de acordo com a norma brasileira sendo rápido, preciso e intuitivo, realizando os testes de forma automática sem exigir do usuário qualquer treinamento prévio. Diferentemente dos dois sistemas anteriormente desenvolvidos no Laboratório de Instrumentação Oftálmica (LIO), para testes de transmitância, este dispositivo é embarcado e atende à norma atual lançada em 2015, que não estava em vigor na época em que os demais foram desenvolvidos. O desafio para se construir um sistema embarcado é a combinação de fontes luminosas e sensores necessária para se obter padrões espectrais similares aos da norma. Foi desenvolvido e construído um protótipo microcontrolado usando a combinação de um LED branco com o sensor TCS3472. Esta combinação gera quatro funções de ponderação distintas, que foram combinadas linearmente resultando em funções de ponderação próximas às da norma para as medições desejadas. Foram medidos transmitância luminosa e quocientes de atenuação visual para luzes semafóricas de 128 lentes de óculos de sol com o protótipo e com um padrão-ouro, o espectrofotômetro Cary 5000 da VARIAN. O método de Bland-Altman foi usado para análise de concordância entre ambos os métodos de medição. Para valores de transmitância luminosa, foram adotados 0,5 % e 6 % como valores a partir dos quais o valor absoluto do viés é significativo e a amplitude do intervalo de confiança, grande, respectivamente. Para valores dos quocientes de atenuação, 0,1 e 0,4; respectivamente. O viés não foi significativo para nenhuma das medições. O intervalo dos limites de concordância de 95% foi amplo para medição de transmitância luminosa e do quociente para luz azul e estreito para as demais, considerando-se os valores-limites previamente definidos para vieses e para limites de concordância. Assim, dentro da tolerância definida, medições com o protótipo e com o padrão-ouro são equivalentes para quociente de atenuação para as luzes vermelha, amarela e verde. Apesar de nem todas as medições do protótipo serem equivalentes às do padrão-ouro, os resultados apresentaram boa exatidão, com apenas 5 das 128 lentes classificadas erroneamente quanto à adequação para direção (2 por transmitância luminosa, 1 por luz vermelha e 2 por luz azul). O protótipo proporciona ao público uma forma de obter informações sobre seus próprios óculos de sol e sobre a importância do uso de óculos adequados durante a direção de veículos. / Category rating ranging from 0 to 4 determines how light or dark sunglasses lenses are. Category measurements and how much traffic signal colors are attenuated are required tests by brazilian standard ABNT NBR ISO 12312-1 and are known as transmittance tests. Brazilian standard also establishes requirements for sunglasses to be suitable for driving. However, people often do not have means to measure their own sunglasses. A standard transmittance test is laborious, time-consuming and it requires a spectrophotometer and a skilled technician. The goal of this study was to develop not only a single device capable to perform luminous and traffic light transmittance tests according to brazilian standard, but also an easy-to-use, quick, accurate and portable device, which runs the tests by itself in a way anyone can operate it without any training. Unlike the two systems previously developed in the Ophthalmic Instrumentation Laboratory (LIO) for transmittance tests, that one does not contain a computer, but a microcontroller. Also, it complies with current standard, which has been released in 2015, and previous systems are based on 2013 standard version. A microcontrolled prototype was developed and built using a white LED and TCS3472 sensor combination. This combination generates four different weighting functions that were linearly combined resulting in weighting functions similar to the standard ones for luminous and traffic light transmittances. Using our prototype and a gold standard (VARIAN Cary 5000 spectrophotometer), luminous transmittance and relative attenuation quotients for traffic lights were measured in 128 sunglasses lenses. Bland-Altman method was used to assess concordance between both measurement methods. The bias was insignificant for all measurement and the limits of agreement were broad for luminous transmittance and for relative attenuation quotient for blue light detection, and narrow for all the others. Thus, within the predefined tolerance, prototype measurements are equivalent to gold standard ones for relative attenuation quotients for red, yellow and green light detection. Despite not all prototype measurements being equivalent to gold standard ones, results were accurate; only 5 from 128 lenses were incorrectly classified as to suitability for driving (2 for luminous transmittance, 1 for red light quotient and 2 for blue light quotient). Our device aims to provide to general public a mean to obtain information about their own sunglasses and the importance to use suitable sunglasses while driving.

O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um equipamento capaz de expor as lentes de óculos de sol de maneira automática, de forma que simule o uso do acessório pelas pessoas, por um período equivalente ao tempo de uso de um mesmo modelo pela população brasileira e, através das medidas realizadas nas lentes após a exposição prolongada ao sol, verificar o comportamento da transmitância dos raios pela lente, principalmente dos raios UV, e assim, determinar se as lentes se degradam com o tempo. A partir dos resultados, espera-se complementar os estudos teóricos em desenvolvimento pelos pesquisadores do LIO sobre a equivalência entre os testes em simuladores solares e a exposição real ao sol, colaborando para a adequação dos parâmetros apresentados na norma nacional (NBR ISO 12312-1:2015) e internacional (ISO 12312-1:2013). Os parâmetros utilizados nos testes de certificação da norma nacional são os mesmos dos utilizados na internacional e que foram criados para representar as condições de radiação solar na Europa. Tendo conhecimento dos fatores que influenciam os níveis de radiação UV que atingem a Terra fica evidenciado que estes níveis são maiores nas regiões mais próximas do Brasil do que da Europa. Segundo estudos, uma otimização geográfica da norma brasileira deve ser considerada, levando-se em conta as diferenças nos índices UV do Brasil e da Europa. Além disso, os parâmetros para o teste de resistência à radiação em óculos de sol utilizados no Brasil, devem ser revistos para garantir que as condições simuladas sejam suficientes para garantir a proteção UV para as exposições típicas dos óculos ao Sol. A metodologia consistiu no desenvolvimento do protótipo para exposição automática de lentes de óculos de sol, além do desenvolvimento do sistema de medição do índice UV. Por fim, é descrito o teste realizado com uma miniatura de painel para exposição não controlada das lentes e a técnica e equipamentos utilizados para medição da transmitância luminosa e UV das lentes antes e depois da exposição ao Sol. Este protótipo consiste de uma caixa para proteção dos sistemas mecânicos e eletrônicos, uma tampa automática e um painel de acrílico, o qual acomoda 100 lentes posicionadas na posição de uso, as quais são irradiadas pelo Sol desde o nascer até o seu pôr. A tampa é aberta automaticamente, o painel ejetado, através do sistema mecânico, de dentro da caixa e rotaciona no sentido do Sol, de forma que as lentes sejam sempre irradiadas pela frente. A cada intervalo de 15 minutos, o sistema calcula a posição do Sol a ajusta a direção do painel. Sensores de variáveis climáticas avisam o sistema para fechar a tampa e proteger os óculos de condições indesejáveis. Os resultados deste trabalho consistam na apresentação do protótipo finalizado e funcionando, análise das informação obtidas dos sensores e análise preliminar sobre a variação da transmitância UV e luminosa das lentes de óculos de sol após 150 horas de exposição. É concluído que o período de 150 h não é suficiente para provocar mudanças significativas na características das lentes, portanto o protótipo do painel automatizado será utilizado para exposição a longo prazo e os resultados de pesquisas futuras poderão contribuir para as normas e melhor proteção da saúde ocular da população. / The aim of this work is to develop a device capable of exposing the lenses of sunglasses automatically, so that simulates the use of the accessory for people, for a period equivalent to the time of use of the same model by the Brazilian population and through measurements performed on the lenses after prolonged sun exposure, check the behavior of the transmittance of the rays by the lens, mainly from UV rays, and thus determine if the lenses degrade over time. From the results, it is expected to complement the theoretical studies being developed by LIO researchers on the equivalence in solar simulators tests and actual exposure to the sun, helping to adapt the parameters of the national standard (NBR ISO 12312-1:2015) and international (ISO 12312-1:2013). The parameters used in the certification tests of the national standard are the same as used in international and those were created to represent the solar radiation conditions in Europe. Knowing the factors that influence UV radiation levels reaching the earth is evident that these levels are higher in the nearby regions of Brazil than in Europe. According to studies, a geographical optimization of the Brazilian standard should be considered, taking into account differences in UV indices of Brazil and Europe. Also, the parameters for the radiation resistance test in sunglasses used in Brazil, should be reviewed to ensure that the simulated conditions are sufficient to ensure UV protection for typical exposures of glasses in the sun. The methodology is the development of the prototype for automatic exposure sunglass lenses, and the development of the UV index measuring system. Finally, it is described the test conducted with a miniature panel to expose lens and the technique and equipment used for measuring luminous and UV transmittance of the lenses before and after exposure to the sun. This prototype consists of a box for protection mechanical and electronic systems, automatic cover and an acrylic panel, which accommodates 100 lenses positioned in the use position, which will be irradiated by the sun from sunrise to sunset. The lid will automatically open the panel is ejected through the mechanical system out of the box, and must rotate in the direction of the sun, so that the lens is always irradiated from the front. Every 15-minute interval, the system calculates the position of the sun to set the direction of the panel. Climatic variables sensors alert the system to close the cover and protect the glasses undesirable conditions. The results of this project are to report the finished prototype and running, analysis of the obtained information from the sensors and preliminary analysis of the variation of UV transmittance and light lens sun glasses after 150 hours of exposure. It is concluded that the period of 150 hours is not sufficient to cause significant changes in the characteristics of the lenses, so the automated panel prototype will be used for long-term exposure and the results of future research will contribute to the standards and better protection of eye health of population.

O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um equipamento capaz de expor as lentes de óculos de sol de maneira automática, de forma que simule o uso do acessório pelas pessoas, por um período equivalente ao tempo de uso de um mesmo modelo pela população brasileira e, através das medidas realizadas nas lentes após a exposição prolongada ao sol, verificar o comportamento da transmitância dos raios pela lente, principalmente dos raios UV, e assim, determinar se as lentes se degradam com o tempo. A partir dos resultados, espera-se complementar os estudos teóricos em desenvolvimento pelos pesquisadores do LIO sobre a equivalência entre os testes em simuladores solares e a exposição real ao sol, colaborando para a adequação dos parâmetros apresentados na norma nacional (NBR ISO 12312-1:2015) e internacional (ISO 12312-1:2013). Os parâmetros utilizados nos testes de certificação da norma nacional são os mesmos dos utilizados na internacional e que foram criados para representar as condições de radiação solar na Europa. Tendo conhecimento dos fatores que influenciam os níveis de radiação UV que atingem a Terra fica evidenciado que estes níveis são maiores nas regiões mais próximas do Brasil do que da Europa. Segundo estudos, uma otimização geográfica da norma brasileira deve ser considerada, levando-se em conta as diferenças nos índices UV do Brasil e da Europa. Além disso, os parâmetros para o teste de resistência à radiação em óculos de sol utilizados no Brasil, devem ser revistos para garantir que as condições simuladas sejam suficientes para garantir a proteção UV para as exposições típicas dos óculos ao Sol. A metodologia consistiu no desenvolvimento do protótipo para exposição automática de lentes de óculos de sol, além do desenvolvimento do sistema de medição do índice UV. Por fim, é descrito o teste realizado com uma miniatura de painel para exposição não controlada das lentes e a técnica e equipamentos utilizados para medição da transmitância luminosa e UV das lentes antes e depois da exposição ao Sol. Este protótipo consiste de uma caixa para proteção dos sistemas mecânicos e eletrônicos, uma tampa automática e um painel de acrílico, o qual acomoda 100 lentes posicionadas na posição de uso, as quais são irradiadas pelo Sol desde o nascer até o seu pôr. A tampa é aberta automaticamente, o painel ejetado, através do sistema mecânico, de dentro da caixa e rotaciona no sentido do Sol, de forma que as lentes sejam sempre irradiadas pela frente. A cada intervalo de 15 minutos, o sistema calcula a posição do Sol a ajusta a direção do painel. Sensores de variáveis climáticas avisam o sistema para fechar a tampa e proteger os óculos de condições indesejáveis. Os resultados deste trabalho consistam na apresentação do protótipo finalizado e funcionando, análise das informação obtidas dos sensores e análise preliminar sobre a variação da transmitância UV e luminosa das lentes de óculos de sol após 150 horas de exposição. É concluído que o período de 150 h não é suficiente para provocar mudanças significativas na características das lentes, portanto o protótipo do painel automatizado será utilizado para exposição a longo prazo e os resultados de pesquisas futuras poderão contribuir para as normas e melhor proteção da saúde ocular da população. / The aim of this work is to develop a device capable of exposing the lenses of sunglasses automatically, so that simulates the use of the accessory for people, for a period equivalent to the time of use of the same model by the Brazilian population and through measurements performed on the lenses after prolonged sun exposure, check the behavior of the transmittance of the rays by the lens, mainly from UV rays, and thus determine if the lenses degrade over time. From the results, it is expected to complement the theoretical studies being developed by LIO researchers on the equivalence in solar simulators tests and actual exposure to the sun, helping to adapt the parameters of the national standard (NBR ISO 12312-1:2015) and international (ISO 12312-1:2013). The parameters used in the certification tests of the national standard are the same as used in international and those were created to represent the solar radiation conditions in Europe. Knowing the factors that influence UV radiation levels reaching the earth is evident that these levels are higher in the nearby regions of Brazil than in Europe. According to studies, a geographical optimization of the Brazilian standard should be considered, taking into account differences in UV indices of Brazil and Europe. Also, the parameters for the radiation resistance test in sunglasses used in Brazil, should be reviewed to ensure that the simulated conditions are sufficient to ensure UV protection for typical exposures of glasses in the sun. The methodology is the development of the prototype for automatic exposure sunglass lenses, and the development of the UV index measuring system. Finally, it is described the test conducted with a miniature panel to expose lens and the technique and equipment used for measuring luminous and UV transmittance of the lenses before and after exposure to the sun. This prototype consists of a box for protection mechanical and electronic systems, automatic cover and an acrylic panel, which accommodates 100 lenses positioned in the use position, which will be irradiated by the sun from sunrise to sunset. The lid will automatically open the panel is ejected through the mechanical system out of the box, and must rotate in the direction of the sun, so that the lens is always irradiated from the front. Every 15-minute interval, the system calculates the position of the sun to set the direction of the panel. Climatic variables sensors alert the system to close the cover and protect the glasses undesirable conditions. The results of this project are to report the finished prototype and running, analysis of the obtained information from the sensors and preliminary analysis of the variation of UV transmittance and light lens sun glasses after 150 hours of exposure. It is concluded that the period of 150 hours is not sufficient to cause significant changes in the characteristics of the lenses, so the automated panel prototype will be used for long-term exposure and the results of future research will contribute to the standards and better protection of eye health of population.