ES2283162A1 - Sistema optico para la aacromatizacion del ojo humano. - Google Patents

Abstract

Sistema óptico para la acromatización del ojo humano, formado por una lente refractiva y una difractiva, pegadas cuya potencia en función de la longitud de una compensa a la que posee el ojo humano, con lo que, acoplado dicho doblete al ojo, forma un sistema libre de aberración cromática axial.

Description

Sistema óptico para la acromatización del ojo humano.

Campo de la invención

Se trata de un doblete óptico pegado, compuesto por una lente simple de vidrio, o de material polímero, en la que, en una de sus superficies, se ha tallado una lente difractiva, formando así el doblete. Este sistema acoplado al ojo humano corrige su aberración cromática axial, minimizando las aberraciones oculares residuales.

Estado de la técnica

Desde que se evaluó con precisión la aberración cromática axial del ojo humano, se ha especulado sobre su influencia en la calidad visual de nuestro ojo. Así se diseñaron sistemas compuestos formados por elementos ópticos convencionales (lentes refractivas), básicamente dobletes [Bedford, R.E., Wyszecki, G., axial chromatic aberration of the human eye, J. Opt. Soc Am., 1957, Vol. 47, pp. 564-565], tripletes [Bedford, R.E., Wyszecki, G., axial chromatic aberration of the human eye, J. Opt. Soc Am., 1957, Vol. 47, pp. 564-565, Lewis, A.L., Katz, M., Oehrlein, C., A modified achromatizing lens, Am, J. Optom. Physiol. Opt., 1982, Vol. 59, pp. 909-911] y combinaciones de un doblete y un triplete [Powell, I., Lenses for correcting chromatic aberration of the eye, Appl. Opt., 1982, Vol. 20, pp. 4152-4155], que han corregido con éxito la aberración cromática axial del ojo, para evaluar la influencia de ésta sobre la calidad de imagen visual de nuestro ojo. Sin embargo, con la mejora hoy día de los métodos de fabricación de elementos ópticos difractivos puede compactarse aún más el sistema, reduciendo el peso y costo.

Descripción de la invención

Diseño de un doblete híbrido, formado por una lente refractiva y una difractiva, pegadas, cuya potencia en función de la longitud de onda compensa a la que posee el ojo humano, con lo que, acoplado dicho doblete al ojo, forma un sistema libre de aberración cromática axial.

La invención consiste en un sistema formado por una lente simple de un material óptico transparente, bien mineral o plástico, cuyas superficies curvas le confieren cierta potencia. Para poder compensar la variación de la potencia del ojo con respecto a la longitud de onda, es necesario, como mínimo acoplarle otra lente. Para poder mantener la simplicidad del sistema se le acopla una lente difractiva cuyo comportamiento en cuanto a la variación de la potencia con respecto a la longitud de onda, la hacen idónea para el objetivo final de la invención. Para ello, se talla sobre una de las superficies de la lente inicial una lente difractiva que modula la fase del frente de onda que sale del sistema y que es capaz proporcionar, en conjunto, la variación de la potencia con la longitud de onda que compensa a la que posee el ojo humano, minimizando las aberraciones oculares residuales.

El doblete está formado por una lente de vidrio o de plástico con un cierto grosor. Una de sus superficies es plana, mientras que la otra es cóncava (fig. 1). Sobre la superficie plana se encuentra la lente difractiva. Dicha lente difractiva es una lente kinoform que produce una variación en la fase del frente de onda, según un polinomio de cuarto orden a lo largo del radio del diámetro de la lente.

El sistema diseñado ha sido comparado con las prestaciones que ofrecen los sistemas ópticos convencionales ya existentes. Posee un comportamiento asimétrico en la MTF con respecto al plano sagital y el tangencial, siendo el del plano sagital superior al que tienen los sistemas previos. Además, el sistema diseñado tiene un mayor margen en la tolerancia a la inclinación de su eje óptico con respecto al del ojo en su acoplamiento, siendo similar la correspondiente al descentramiento.

Modo de realización de la invención

Primeramente se talla la lente de vidrio, o de plástico, de diámetro adecuado, de tal manera que una de sus superficies sea plana, mientras que la otra posea un forma cóncava, y con un grosor no excesivo, tal y como se ve en la figura 1. Una vez fabricada dicha lente, se talla, sobre la superficie plana, la lente kinoform consistente en una serie de surcos en forma de anillos, cuyo espaciado y número se derivan de la variación de la fase del frente de onda y que corresponde a un polinomio de cuarto grado con el radio del diámetro de la superficie, y que tiene la expresión:

\Phi (r) = 2\pi /\lambda (A_{2}r^{2} + A_{4}r^{4}).

Claims (6)

1. Sistema óptico compuesto por un doblete híbrido refractivo/difractivo caracterizado por estar formado por una lente con una de sus superficies cóncava y otra plana, superficie sobre la que se talla la lente kinoform consistente en una serie de surcos en forma de anillos, cuyo espaciado y número se derivan de la variación de la fase del frente de onda.

2. Sistema óptico según reivindicación 1 caracterizado por estar fabricado en vidrio.

3. Sistema óptico según reivindicación 1 caracterizado por estar fabricado en material polímero.

4. Sistema óptico según reivindicación 1 caracterizado por estar fabricado en policarbonato o polimetilmetacrilato.

5. Utilización del sistema óptico según reivindicaciones anteriores para minimizar aberraciones oculares residuales para ángulos comprendidos entre +/-7 grados dentro del campo de visión.

6. Utilización del sistema óptico según la reivindicaciones 1 a 4 para corregir la aberración cromática axial.