Lente oftálmica multifocal híbrida difractiva-refractiva, que puede ser utilizada como lente intraocular o lente de contacto y que está generada sobre la base de una lente refractiva en la que se incrementa el espesor de una de las caras utilizando una función construida a partir de una función escalonada,

aperiódica pero ordenada mediante un procedimiento iterativo. De esta manera se consigue reducir la aberración cromática y aumentar la profundidad de campo de la lente a la vez que, al evitarse las superficies dentadas, se puede usar como lente de contacto.

Lente oftálmica multifocal y procedimiento para su obtención.

Campo de la invención

La presente invención se aplica a lentes multifocales que pueden ser utilizadas como lente intraocular o lente de contacto. En particular la invención se refiere a una lente con menor aberración cromática y mayor profundidad de campo que las lentes del estado de la técnica anterior.

Antecedentes de la invención

Las lentes multifocales oftálmicas pueden presentarse en forma de lentes de contacto, intraoculares o lentes para gafas. El principio en el que están basadas las lentes multifocales intraoculares y de contacto es la habilidad natural del cerebro para adaptarse a la. visión de lejos o cerca eligiendo entre las imágenes producidas por la lente. Cuando el sistema visual recibe simultáneamente dos imágenes en la retina, selecciona la más nítida de las dos, y suprime la otra. En cirugía de cataratas son cada vez más frecuentes los implantes de lente intraoculares multifocales con los que se busca al mismo tiempo una óptima visión de lejos y en visión próxima. Se consigue así evitar el desenfoque en distancias próximas que se produce con las lentes monofocales. Además, en los diseños multifocales se intenta evitar la presencia de halos asociados a la aberración cromática.

Existen en el mercado diferentes diseños de lentes multifocales intraoculares. Estos diseños se pueden clasificar, en general, en diseños refractivos y diseños difractivos. En cambio, para lentes de contacto sólo existen modelos refractivos.

En los diseños refractivos la lente se subdivide en diferentes zonas anulares en las que se alternan 2 radios de curvatura diferentes proporcionando 2 potencias asociadas cada una de ellas para la visión "de lejos" y "de cerca", respectivamente. Un ejemplo de este tipo de lentes es la lente infraocular ReZoom© de la empresa AMO.

Dicho de otro modo, las lentes intraoculares multifocales refractivas utilizan un método multizonal, es decir, se definen dos potencias que están incorporadas dentro de anillos o zonas refractivas circulares con diferentes radios de curvatura. Este tipo de lentes son pupilo-dependientes puesto que el tamaño de la pupila limita el número de zonas útiles de la lente y en consecuencia su respuesta dentro del sistema visual.

Las lentes multifocales difractivas utilizan los principios ópticos de la difracción combinados con los de la refracción para generar dos focos independientes. El efecto bifocal se consigue induciendo la formación simultánea de un foco de lejos (efecto refractivo) y uno de cerca (puramente difractivo) obtenido tallando en una de sus caras una placa zonal de Fresnel tipo "blazé" o "kinoform". Un elemento de este tipo se muestra en la Fig. 1, donde puede verse que es una estructura formada por anillos circulares con un paso que aumenta proporcionalmente al radio r, de tal forma que es periódica en r². Por lo tanto, al incorporar la plaza zonal "blazé", la lente multifocal difractiva resultante presenta en una de sus caras un perfil característico tipo "diente de sierra" que sigue la distribución de las zonas (Fig. 1) de la placa zonal de Fresnel. Con iluminación monocromática, una placa zonal "blazé" presenta un único foco, es decir, tiene una eficiencia de difracción del 100% cuando trabaja con la longitud de onda para la que ha sido diseñada. Los dientes de sierra de estas lentes son difíciles de producir mediante técnicas convencionales de torneado y aplicados a lentes de contacto resultarían incómodos para el usuario, razón por la cual esta aplicación no existe en el mercado. Un ejemplo de lente que intenta paliar estos problemas se puede encontrar en la patente US 6536899 B1. Esta patente describe una lente multifocal híbrida (difractiva-refractiva) que está constituida por un conjunto de zonas anulares de igual área, cada una de ellas dividida en al menos dos subzonas, de tal modo que el perfil varía de forma continua al pasar de cualquier subzona a la adyacente. Esta estructura periódica en la coordenada radial al cuadrado presenta al menos dos focos, cuyo número e intensidad depende de la subdivisión realizada, pero de los que sólo uno de ellos está libre de aberraciones cromáticas.

Objeto de la invención

La invención tiene por objeto mejorar la profundidad de campo y disminuir la aberración cromática de una lente oftálmica multifocal en todos los focos. Para ello, propone una lente híbrida difractiva-refractiva obtenida a partir de una lente de base, refractiva, en la que se modifica su superficie mediante una función predeterminada. Esta función G_s(u) es una función escalonada aperiódica, ordenada mediante un procedimiento iterativo, que se expresa como:

donde S representa el número de iteraciones (mayor que 2), N es el número de escalones, l = 1, 2, ... N - 1 y u = 1 - r²/b² con r² = x² + y² siendo r la coordenada radial y b el radio máximo de la zona difractiva.

G puede ser cualquiera de las funciones del grupo Cantor, Thue-Morse, Paper Folding, Period-Doubling, Silver Mean, Bronze Mean, Copper Mean, Nickel Mean y Rudin-Shapiro. La lente refractiva de base puede ser monofocal, tórica y/o asférica.

Breve descripción de las figuras

Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña la siguiente descripción de un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- es una representación de una lente difractiva blazé con zonas de Fresnel de acuerdo con el estado de la técnica.

Figura 2.- es una representación de la función de Cantor utilizada como ejemplo de función aperiódica para generar la superficie de la lente de la invención.

Figura 3.- es una gráfica que representa el perfil de la lente de la invención de acuerdo a la función de Cantor.

Figura 4.- muestra una comparativa entre los focos en una lente monofocal refractiva y los focos de la lente objeto de la invención basada en la función de Cantor.

Figura 5.- es una representación de la función de Thue-Morse utilizada como ejemplo de función aperiódica para generar la superficie de la lente de la invención.

Figura 6.- muestra una comparativa entre los focos en una lente monofocal refractiva y los focos de la lente objeto de la invención basada en la función de Thue-Morse.

Descripción detallada de la invención

La lente objeto de la invención está diseñada para su uso como lente infraocular o como lente de contacto ya que su superficie no es dentada. Se trata de una lente multifocal y por lo tanto adaptada para la corrección simultánea tanto del defecto refractivo asociado al ojo en el que se coloca (implanta), como de su presbicia.

La lente se genera sobre la base de una lente refractiva, en la que se incrementa el espesor de una de las caras de la lente utilizando una función construida a partir de una secuencia aperiódica pero ordenada mediante un procedimiento iterativo. La función que define el espesor de la lente se define como:

donde u = 1 - r²/b², r² = x² + y² y b es el radio máximo de la zona difractiva. De este modo s incrementa el espesor de la lente de partida F(x,y) con la función escalonada aperiódica G_s(u) normalizada, multiplicada por un factor de peso M que proporciona la diferencia de potencias entre las diferentes regiones de la lente y que puede ser positivo o negativo como se verá más adelante. Dicha función se construye de forma escalonada mediante la siguiente expresión matemática:

siendo 0 < u < 1, S el número de iteraciones empleado para generar la secuencia ordenada aperiódicamente y N es el número de segmentos (escalones)...

1. Lente oftálmica multifocal híbrida difractiva-refractiva caracterizada porque el espesor de su superficie viene dado por la función

con u = 1 - r²/b², r² = x² + y², siendo b el radio máximo de la zona difractiva, F(x,y) el espesor de una lente refractiva de base en función de las coordenadas cartesianas (x,y) y G_s(u) una función escalonada aperiódica y ordenada mediante un proceso iterativo, donde S es el número de iteraciones, y que se expresa como

siendo 0 < u < 1, N el número de escalones de la función aperiódica separados por N - 1 regiones limitadas entre p_s,1, q_s,1 con l = 1, 2, ..., N - 1 y cuyo número dependerá de la secuencia elegida.

2. Lente oftálmica según la reivindicación 1 caracterizada porque G_s es la función de Cantor, donde N = 2^mathit{s}.

3. Lente oftálmica según la reivindicación 1 caracterizada porque G_s es la función de Thue-Morse, donde N = 2^mathit{s-1}.

4. Lente oftálmica según la reivindicación 1 caracterizada porque G_s es una de las funciones Period-Doubling, Silver Mean, Bronze Mean, Copper Mean, Nickel Mean, Rudin-Shapiro y Paper Folding.

5. Lente oftálmica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la lente refractiva de base es monofocal, tórica y/o asférica.

6. Procedimiento de obtención de una lente oftálmica multifocal híbrida difractiva-refractiva, donde partiendo de una lente, refractiva se modifica la superficie de dicha lente mediante una función, caracterizado porque la función es una función escalonada aperiódica ordenada mediante un procedimiento iterativo, que se expresa como

con u = 1 - r²/b², r² = x² + y², siendo b el radio máximo de la zona difractiva, x e y las coordenadas cartesianas,

N el número de escalones de la función aperiódica separados por N - 1 regiones limitadas entre p_s,1, q_s,1 con l = 1, 2, ..., N - 1 y cuyo número dependerá de la secuencia elegida, 0 < u < 1 y S es el número de iteraciones.