Un sistema óptico para demostrar el efecto de aberración esférica que comprende:

un primer sistema de lente que proporciona la visión de un objeto relativamente sin aberración esférica ni aberración cromática y que comprende una lente de doblete acromático; y

un segundo sistema de lente que proporciona la visión de un objeto con una significativa aberración esférica y relativamente sin aberración cromática, comprendiendo el segundo sistema de lente una lente invertida de doblete acromático, en comparación con la lente de doblete acromático del primer sistema de lente,

que imparte aberración esférica, en el que el efecto de aberración esférica está aumentado, junto con el objeto, cuando el objeto se ve con el segundo sistema de lente, en el que el primer sistema de lente incluye un primer telescopio que comprende una lente ocular, y el segundo sistema de lente incluye un segundo telescopio que comprende una lente ocular,

un espacio entre la lente ocular y la lente de doblete acromático del primer telescopio es más pequeño que un espacio entre la lente ocular y la lente invertida de doblete acromático del segundo telescopio, el primer y segundo telescopio están conectados con una caja protectora, el primer y el segundo telescopio son mutuamente ajustables por parte de una persona para conseguir enfocar el objeto a una distancia deseada, y la lente ocular del segundo telescopio es ajustable, independientemente de la lente ocular del primer telescopio.

Dispositivo y método para demostrar efectos ópticos

5 Antecedentes de la invención

La invención se refiere a un sistema óptico y un dispositivo para demostrar el efecto de la aberración esférica.

Se conocen varios dispositivos binoculares, incluyendo dos telescopios conectados con una caja protectora. Como un ejemplo, un par de binoculares convencionales está marcado con terminología tal como "10x42". En este ejemplo, esta terminología denota que el diámetro del objetivo es Do = 42 mm y que la ampliación angular es M = 10x. También denota que la pupila de salida (diámetro de rayos que entran en el ojo de la persona que ve) es De = Do / M = 4, 2 mm.

En este ejemplo de un dispositivo binocular típico, la óptica binocular incluye una lente objetivo con una longitud focal f'o y una lente ocular con una longitud focal f'e. La lente objetivo proporciona una imagen intermedia real del objeto distante en el plano focal trasero del objetivo. La lente ocular funciona como una simple lupa que la persona que ve usa para ver la imagen intermedia. Entre la lente objetiva y la lente ocular hay típicamente una disposición de prisma para invertir la imagen intermedia de manera que la imagen final no aparecerá al revés para la persona.

Para ajustar el enfoque para objetos más cercanos o para acomodar los errores refractivos de los ojos de la persona, la distancia entre la lente objetivo y la lente ocular puede ajustarse mediante una rueda que afecta a los telescopios de ambos ojos simultáneamente. También puede haber un ajuste individual del enfoque en la lente ocular del telescopio derecho, que puede usarse para compensar la anisometropía de la persona pero también para ajustar el desenfoque en el telescopio alterado.

La lente objetivo normalmente es un doblete acromático, o posiblemente un doblete acromático unido a una lente de menisco. La lente de doblete acromático está casi libre de aberración cromática, aberración esférica y coma cuando se orienta correctamente.

En el mercado hay disponibles varias lentes de contacto que ajustan la aberración esférica con el fin de mejorar la agudeza visual de la persona que lleva las lentes de contacto. Ejemplos adicionales de tales lentes se describen en el documento US 5.815.239 (Chapman y col.) . En los ejemplos ilustrados en esta patente, la zona óptica de las lentes de contacto tienen un valor negativo de aberración, ajustando los factores de una forma apropiada a la superficie anterior y posterior de las zonas ópticas de la lente de contacto.

Sumario de la invención

La invención reconocida sería deseable para demostrar la diferencia entre: lentes oftalmológicas correctoras de visión, tales como lentes de contacto, que ajustar la aberración esférica; y tales lentes oftalmológicas que carecen de ajuste de aberración esférica.

Por consiguiente, el sistema y el dispositivo óptico de esta invención proporcionan a la persona la oportunidad de ambas cosas: ver un objeto con una cantidad relativamente grande de aberración esférica (con el fin de ilustrar las 45 lentes oftalmológicas correctoras de visión que carecen del ajuste de aberración esférica) ; y ver el objeto relativamente sin aberración esférica (con el fin de ilustrar las lentes oftalmológicas correctoras de visión que tienen el ajuste de aberración esférica) . Debido a que la persona puede ver el objeto con aberración esférica y sin aberración esférica, la persona puede comparar fácilmente los efectos de la aberración esférica con los de la visión normal. El dispositivo es relativamente simple de usar y fabricar.

Esta invención incluye un sistema óptico como el definido en la reivindicación 1.

Preferentemente, el primer y el segundo telescopio incluyen pupilas de salida con el mismo diámetro y/o el primer y segundo telescopio tienen el mismo campo de visión.

55 Esta invención incluye un método para demostrar el efecto óptico de aberración esférica a una persona como se define en la reivindicación 1.

Breve descripción de las figuras dibujadas

La Figura 1 ilustra esquemáticamente una realización de un sistema óptico de esta invención. La Figura 2 es una vista en perspectiva de una realización de un dispositivo de esta invención. La Figura 3 ilustra una realización de un primer sistema de lente de esta invención. La Figura 4 ilustra la visión de un objeto de fuente puntual a través del primer sistema de lente de la Figura 3, 65 en incrementos de 0, 25 dioptrías. La Figura 5 ilustra una realización de un segundo sistema de lente de esta invención.

La Figura 6 ilustra la visión de un objeto de fuente puntual a través del segundo sistema de lente de la Figura 5, en incrementos de 0, 25 dioptrías. La Figura 7 ilustra una lente de doblete acromático. La Figura 8a ilustra la óptica de un ojo humano.

La Figura 8b ilustra una lente de doblete acromático.

Descripción detallada de varias realizaciones preferentes

La Figura 1 ilustra esquemáticamente una realización de esta invención. Cuando una persona ve un objeto a través del sistema de lente de contacto 10, el objeto aparecerá relativamente sin aberración esférica (con el fin de ilustrar las lentes oftalmológicas correctoras de visión que tienen el ajuste de aberración esférica) . Cuando una persona ve un objeto a través de un sistema de lente 20, el objeto aparecerá con una cantidad relativamente más grande de aberración esférica (con el fin de ilustrar las lentes oftalmológicas correctoras de visión que carecen del ajuste de aberración esférica) . En la realización ilustrada, los sistemas de lente 10 y 20 se apoyan en una caja protectora común 30. La caja protectora 30 puede tener la forma de una caja protectora convencional de binoculares, como se ilustra en la Figura 2; en este ejemplo ilustrativo, el sistema de lente 10 podría verse con el ojo derecho (con el ojo izquierdo cerrado) , y el sistema de lente 20 podría verse con el ojo izquierdo (con el ojo derecho cerrado) . Por supuesto, las posiciones de los sistemas de lente podrían invertirse, si se desea.

En la realización ilustrada, el sistema de lente 10 puede tener la forma de un telescopio empleado en binoculares típicos. Como se ilustra en la Figura 3, el sistema de lente 10 incluye una lente objetivo 11 y una lente ocular 12. La lente objetivo 11 es preferentemente una lente de doblete acromático, como en binoculares típicas, ya que impartirá poca aberración cromática al objeto visto. En la realización ilustrada, el sistema de lente 10 proporciona un aumento 10x. De este modo, una persona que está mirando solamente a través del sistema de lente 10 verá un objeto aumentado 10x, pero con poca aberración esférica y cromática, como se ilustra en la Figura 4. En la realización ilustrada, la lente ocular 12 es una lente ocular típica de binoculares. Varias lentes oculares de binoculares son conocidas en la técnica y pueden usarse en esta invención.

Como se ilustra en la Figura 5, el sistema de lente 20 incluye una lente objetivo 21 y una lente ocular 22. La lente ocular 22 es similar a la lente ocular 21. La lente objetivo 21 es preferentemente una lente de doblete acromático, similar a la lente objetivo 11, de manera que un objeto se ve con poca aberración cromática. Sin embargo, la lente objetivo 21 es una lente acromática inversa, en comparación con la lente objetivo 11. De este modo, la lente objetivo 21 todavía impartirá aberración esférica a un objeto visto a través del sistema de lente 20. Con esta lente objetivo invertida, en la realización ilustrada, la persona verá el objeto aumentado 10x, pero con un alto grado de aberración esférica superpuesta. Si la persona ve un objeto sobre un eje (de frente) con solamente el telescopio del ojo derecho que incluye el sistema de lente 20, experimentará una aberración esférica casi pura, como se ilustra esquemáticamente en la Figura 6.

Se señala que la cantidad de coma presente en los sistemas de lente 10, 20 puede minimizarse en base al ángulo de campo, como se analiza con detalle más abajo.

De acuerdo con realizaciones preferentes, el sistema de lente 20 incluye una cantidad realista de aberración esférica que se aumenta, junto con el objeto, cuando el objeto lo ve el visor del dispositivo. Además, el sistema de lente 20 no debería incluir una significativa aberración cromática o coma, de manera que el efecto óptico ilustrativo sea casi 45 puro debido a la aberración esférica. La lente objetivo típicamente... [Seguir leyendo]

1. Un sistema óptico para demostrar el efecto de aberración esférica que comprende:

un primer sistema de lente que proporciona la visión de un objeto relativamente sin aberración esférica ni aberración cromática y que comprende una lente de doblete acromático; y un segundo sistema de lente que proporciona la visión de un objeto con una significativa aberración esférica y relativamente sin aberración cromática, comprendiendo el segundo sistema de lente una lente invertida de doblete acromático, en comparación con la lente de doblete acromático del primer sistema de lente, que imparte aberración esférica, en el que el efecto de aberración esférica está aumentado, junto con el objeto, cuando el objeto se ve con el segundo sistema de lente, en el que el primer sistema de lente incluye un primer telescopio que comprende una lente ocular, y el segundo sistema de lente incluye un segundo telescopio que comprende una lente ocular, un espacio entre la lente ocular y la lente de doblete acromático del primer telescopio es más pequeño que un espacio entre la lente ocular y la lente invertida de doblete acromático del segundo telescopio, el primer y segundo telescopio están conectados con una caja protectora, el primer y el segundo telescopio son mutuamente ajustables por parte de una persona para conseguir enfocar el objeto a una distancia deseada, y la lente ocular del segundo telescopio es ajustable, independientemente de la lente ocular del primer telescopio.

2. El sistema óptico de la reivindicación 1, en el que el sistema óptico incluye un anillo de calibración ajustado en la lente invertida de doblete acromático del segundo sistema de lente con el fin de reducir el tamaño de abertura.

25 3. El sistema óptico de la reivindicación 1, en el que el primer y segundo telescopio incluyen pupilas de salida con el mismo diámetro.

4. El sistema óptico de la reivindicación 1, en el que el primer y segundo telescopio tienen el mismo campo de visión.

5. El sistema óptico de la reivindicación 1, en el que el primer sistema de lente incluye un primer telescopio que comprende una primera lente objetivo y una primera lente ocular, y el segundo sistema de lente incluye un segundo telescopio que comprende una segunda lente objetivo y una segunda lente ocular, y el primer telescopio y el segundo telescopio proporcionan individualmente una visión del objeto relativamente sin aberración cromática.

35 6. El sistema óptico de la reivindicación 5, en el que la primera lente objetiva comprende una lente de doblete acromático, y la segunda lente objetivo comprende una lente invertida de doblete acromático, y un espacio entre la lente ocular y la lente de doblete acromático del primer telescopio es más pequeño que un espacio entre la lente ocular y la lente invertida de doblete acromático del segundo telescopio.

7. El sistema óptico de la reivindicación 5, en el que el primer y segundo telescopio incluyen pupilas de salida con el mismo diámetro, y tienen el mismo campo de visión.

8. El sistema óptico de la reivindicación 5, en el que el primer y segundo telescopio están conectado con una caja

protectora. 45

9. El sistema óptico de la reivindicación 8, que tiene la configuración de binoculares.

10. El sistema óptico de la reivindicación 1, en el que una extensión angular en el espacio del objeto de la aberración esférica en el segundo sistema de lente corresponde al ojo humano medio.

11. Un método para demostrar el efecto óptico de aberración esférica a una persona, que comprende:

proporcionar un primer sistema de lente que proporciona la visión de un objeto relativamente sin aberración esférica ni aberración cromática, comprendiendo el primer sistema de lente una lente de doblete acromático, y 55 un segundo sistema de lente que proporciona la visión de un objeto con una significativa aberración esférica y relativamente sin aberración cromática, comprendiendo el segundo sistema de lente una lente invertida de doblete acromático, en comparación con la lente de doblete acromático del primer sistema de lente, que imparte aberración esférica, y en el que el efecto de aberración esférica está aumentado, junto con el objeto, cuando el objeto se ve con el segundo sistema de lente, en el que el primer sistema de lente incluye un primer telescopio que comprende una lente ocular, y el segundo sistema de lente incluye un segundo telescopio que comprende una lente ocular, un espacio entre la lente ocular y la lente de doblete acromático del primer telescopio es más pequeño que un espacio entre la lente ocular y la lente invertida de doblete acromático del segundo telescopio, el primer y segundo telescopio están conectado con una caja protectora, 65 el primer y segundo telescopio son mutuamente ajustables por parte de una persona para conseguir enfocar el objeto a una distancia deseada, y la lente ocular del segundo telescopio es ajustable, independientemente de la lente ocular del primer telescopio, y la visión alternante de un objeto por parte de la persona con solamente el primer sistema de lente y solamente el segundo sistema de lente.

12. El método de la reivindicación 11, en el que el primer sistema de lente incluye un primer telescopio que comprende una primera lente objetivo y una primera lente ocular, y el segundo sistema de lente incluye un segundo telescopio que comprende una segunda lente objetivo y una segunda lente ocular.

13. El método de la reivindicación 12, en el que la primera lente objetivo comprende una lente de doblete acromático, y la segunda lente objetivo comprende una lente invertida de doblete acromático, y un espacio entre la lente ocular y la lente de doblete acromático del primer telescopio es más pequeño que un espacio entre la lente ocular y la lente invertida de doblete acromático del segundo telescopio.

14. El método de la reivindicación 12, en el que el primer y segundo telescopio incluyen pupilas de salida con el mismo diámetro, y tienen el mismo campo de visión.

15. El método de la reivindicación 14, en el que el primer y segundo telescopio están conectados con una caja protectora, y el dispositivo tiene la configuración de binoculares. 20