Lente con perfil de potencia de refracción circular discreto.

Lente con perfil de potencia de refracción circular (D(α

)), caracterizada porque en al menos unsemimeridiano situado entre semimeridianos con la potencia de refracción mínima y la potencia de refracciónmáxima (Dmin, Dmax) de la lente (3, 5, 6,10), esta lente presenta una potencia de refracción (D) que se encuentraentre la potencia de refracción mínima y la potencia de refracción máxima de la lente y cuya derivada (ςD/ς α) segúnel ángulo de meridiano (α) es igual a cero.

Lente con perfil de potencia de refracción circular discreto Introducción y estado de la técnica La presente invención se refiere a una lente con perfil de potencia de refracción circular.

A diferencia de la lente con simetría rotacional, las lentes con perfil de potencia de refracción circular presentan distintas potencias de refracción en distintos meridianos. En la actualidad es conocido sólo este tipo de perfil de potencia de refracción que da lugar a las llamadas lentes tóricas.

Las lentes tóricas tienen dos potencias de refracción distintas en dos meridianos de la lente, los llamados meridianos principales. Por lo general, estos dos meridianos de la lente son ortogonales entre sí. La menor de las dos potencias de refracción se denomina generalmente “esfera”. La diferencia entre la mayor y la menor de ambas potencias de refracción se denomina “cilindro”. Los meridianos en las potencias de refracción “esfera” y “esfera más cilindro” pueden estar configurados de forma circular o no circular, o sea, pueden estar descritos, por ejemplo, por la función de una superficie asférica. En este caso, tales superficies tienen también generalmente en distintos meridianos distintas asfericidades, además de distintos radios (documento WO2006/136424A1) . Los meridianos entre los meridianos principales presentan potencias de refracción situadas entre la potencia de refracción menor y la potencia de refracción mayor de los meridianos principales.

Las lentes tóricas se usan, por ejemplo, para compensar el astigmatismo ocular de un ojo. En este caso se puede tratar de un astigmatismo corneal o un astigmatismo lenticular o una combinación de ambos. Sin embargo, las lentes tóricas se usan también para corregir el astigmatismo que se produce, dado el caso, en otros sistemas ópticos.

El astigmatismo representa una aberración de frente de onda que se puede caracterizar mediante los polinomios de Zernike Z (2, 2) = 6x R2 xcos2¢ o Z (2, -2) = 6x R2 xsin2¢ (1)

dependiendo de si la “esfera” está en cero o en 90º de un sistema de coordenadas.

Según los polinomios anteriores, la aberración de frente de onda se repite cada 180º, porque las funciones sin2¢ o cos2¢ para ¢ y ¢+180º son idénticas.

En la figura 1 está representada una lente tórica convencional en una vista en planta. La lente tórica puede comprender una superficie de lente tórica y una superficie de lente con simetría rotacional. No obstante, puede comprender también dos superficies de lente tórica (“bitórica” según el documento WO2006236424A1, véase arriba) . Si la lente tórica comprende una superficie tórica y una superficie con simetría rotacional, la diferencia entre las dos potencias de refracción en los meridianos principales se genera exclusivamente mediante la superficie de lente tórica.

La figura 2 muestra el perfil de potencia de refracción circular correspondiente de la lente representada esquemáticamente en la figura 1.

En caso de las lentes tóricas convencionales, los vectores normales a la superficie de la lente definen planos con el eje de la lente únicamente en dos meridianos, los meridianos principales. Estos meridianos se caracterizan porque la derivada es aD = 0 aa donde D es la potencia de refracción y a, el ángulo del meridiano.

En todos los demás meridianos, los vectores normales a la superficie de la lente están inclinados respecto al eje de la lente.

Por razones formales, este comportamiento en las lentes tóricas o bitóricas convencionales se debe a que las superficies de tales lentes presentan únicamente en cuatro semimeridianos vectores normales que definen planos con el eje de la lente.

La aberración de frente de onda ocular del astigmatismo con un cilindro con una dimensión de hasta una dioptría no se corrige a menudo, porque un ojo afectado por esta aberración de frente de onda presenta una profundidad de campo elevada en el orden de magnitud del cilindro, y la calidad de imagen menor, causada por un astigmatismo ligero, puede ser compensada por el cerebro.

La afectación de la imagen debido a un frente de onda astigmático con un cilindro pequeño se puede considerar como aceptable también en otros sistemas ópticos.

Además de la aberración de frente de onda del astigmatismo son conocidas también otras aberraciones de frente de onda, por ejemplo, el trefoil que se puede caracterizar mediante los polinomios de Zernike Z (3, 3) = 8x R3 xcos3¢ o Z (3, -3) = 8x R3 xsin3¢ (2)

En el caso del trefoil, la aberración de frente de onda se repite cada 120º. Existen también las aberraciones de frente de onda de tetrafoil, pentafoil y hexafoil, etc. Estas aberraciones multifoil se pueden describir en general mediante polinomios de Zernike del tipo siguiente:

Z (n, m) = 2 (m +1) x Rn xcosm¢ o Z (n, -m) = 2 (m +1) x Rn xsinm¢ (3)

En las expresiones (3) , m representa la tasa de repetición de la aberración de frente de onda por encima de 360º. La tasa de repetición m expresa en qué rotación en 360º/m, la superficie de frente de onda es igual a la superficie de frente de onda original. La tasa de repetición m es igual a 2 en caso de astigmatismo (bifoil) , en caso de trefoil m=3 y en caso de tetrafoil m=4, etc. El número n en el polinomio Z (n, m) representa la potencia máxima del radio unidad R en el polinomio de Zernike, y tiene una importancia secundaria para las presentes consideraciones.

Las tasas de repetición según la definición anterior son válidas no sólo para superficies con aberraciones de frente de onda, sino también para superficies correspondientes sin simetría rotacional en general, por ejemplo, superficies de lente.

Las aberraciones multifoil se caracterizan porque los números enteros n y m en el polinomio Z (n, m) o (Zn, -m) tienen el mismo valor.

Asimismo, hay otras aberraciones de frente de onda que se pueden describir mediante polinomios de Zernike Z (n, m) , en los que n y m son distintos.

Las lentes tóricas convencionales pueden compensar únicamente la aberración de frente de onda del astigmatismo (bifoil, m=2) . No se conoce ninguna lente para corregir aberraciones de frente de onda, en las que según las expresiones (3) , la tasa de repetición es m>2.

Además de las aberraciones de frente de onda con tasas de repetición mº2 son conocidas también las aberraciones de frente de onda con m=1, como la inclinación Z (1, 1) o Z (1, -1) y el coma Z (2, 1) o Z (2, -1) . Estas aberraciones de frente de onda tampoco se pueden compensar con lentes de simetría rotacional convencionales ni con lentes tóricas convencionales.

Breve descripción de la invención Un objetivo de la invención es una lente con perfil de potencia de refracción circular que tiene una profundidad de campo elevada.

Este objetivo se consigue con una lente con perfil de potencia de refracción circular que se caracteriza porque en al menos un semimeridiano situado entre semimeridianos con la potencia de refracción mínima y la potencia de refracción máxima de la lente, esta lente presenta una potencia de refracción discreta que se encuentra entre la potencia de refracción mínima y la potencia de refracción máxima de la lente.

Las lentes de este tipo se denominan a continuación “discretamente tóricas” (si m=2) o “discretamente supertóricas” (si m, 2) y en comparación con las lentes tóricas conocidas tienen una profundidad de campo elevada, como se explica más adelante en detalle.

La lente tiene preferentemente sólo un semimeridiano con la potencia de refracción mínima y sólo un semimeridiano con la potencia de refracción máxima de la lente.

De manera alternativa, la lente tiene preferentemente más de dos semimeridianos con la potencia de refracción mínima y más de dos semimeridianos con la potencia de refracción máxima de la lente.

Una lente discretamente supertórica con una tasa de repetición preferida de m=1 es adecuada para compensar la inclinación o el coma.

Una lente discretamente tórica con una tasa de repetición preferida de m=2 es adecuada en particular para compensar el astigmatismo.

Una lente discretamente supertórica con tasas de repetición preferidas de m 3 sirve en particular para compensar aberraciones multifoil.

Otro objeto de la invención es una lente con profundidad de campo elevada que está compuesta de una superficie de lente discretamente tórica o discretamente supertórica y una superficie de lente con simetría rotacional que según los documentos US5, 982, 543 (Fiala) o US7, 287, 852B2 (Fiala) presenta zonas anulares, entre las que se encuentran etapas... [Seguir leyendo]

1. Lente con perfil de potencia de refracción circular (D (a) ) , caracterizada porque en al menos un semimeridiano situado entre semimeridianos con la potencia de refracción mínima y la potencia de refracción máxima (Dmin, Dmax) de la lente (3, 5, 6, 10) , esta lente presenta una potencia de refracción (D) que se encuentra entre la potencia de refracción mínima y la potencia de refracción máxima de la lente y cuya derivada (aD/aa) según el ángulo de meridiano (a) es igual a cero.

2. Lente según la reivindicación 1, caracterizada porque tiene sólo un semimeridiano con la potencia de refracción mínima (Dmin) y sólo un semimeridiano con la potencia de refracción máxima (Dmax) de la lente (10) .

3. Lente según la reivindicación 1, caracterizada porque tiene más de dos semimeridianos con la potencia de refracción mínima (Dmin) y más de dos semimeridianos con la potencia de refracción máxima (Dmax) de la lente (5) .

4. Lente según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la tasa de repetición (m) de su perfil de potencia de refracción circular (D (a) ) es igual a 1.

5. Lente según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la tasa de repetición (m) de su perfil de potencia de refracción circular (D (a) ) es igual a 2.

6. Lente según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la tasa de repetición (m) de su perfil de potencia de refracción circular (D (a) ) es mayor o igual que 3.

7. Lente según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque está provista adicionalmente de un perfil de potencia de refracción radial.

8. Lente según la reivindicación 7, caracterizada porque el perfil de potencia de refracción circular está formado mediante la configuración de una superficie (7) de la lente (6) y el perfil de potencia de refracción radial está formado mediante la configuración de la otra superficie (8) de la lente (6) .

9. Lente según la reivindicación 7 u 8, caracterizada porque el perfil de potencia de refracción radial está formado de manera conocida por zonas anulares con etapas ópticas situadas entre ellas.

10. Lente según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque es una lente intraocular.

11. Lente según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque es una lente de contacto.

12. Lente según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque es una lente de un dispositivo óptico.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citadas por el solicitante es únicamente para la comodidad del lector. No forma parte del 5 documento de la patente europea. A pesar del cuidado tenido en la recopilación de las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la EPO niega toda responsabilidad en este sentido.

Documentos de patente citados en la descripción

• WO2006136424A1 [0003] • US5982543A, Fiala [0029] [0057]

• WO2006236424A1 [0007] • US7287852B2, Fiala [0029] [0057]

Literatura no patente citada en la descripción • W. Fiala; J. PINGITZER. Analytical approach to diffractive multifocal lenses. Eur. Phy. J AP, 2000, vol. 9.

22. 234 [0047]