ES2277705A1 - Elemento optico que utiliza la aberracion esferica de modo optimo para la obtencion de imagenes con gran profundidad foco y su utilizacion para la compensacion de la presbicie. - Google Patents

Abstract

Elemento óptico que utiliza la aberración esférica de modo óptimo para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco, y su utilización para la compensación de la presbicie. Diseñado para obtener en un mismo plano imágenes simultáneas de objetos que se encuentran a diferentes distancias de él, sin que sea necesario variar el mecanismo de enfoque del sistema óptico. Caracterizado porque cancela total o parcialmente las aberraciones del sistema óptico al que se aplica, e introduce, de forma intencionada, una cierta cantidad de desenfoque y aberraciones rotacionalmente simétricas, del tipo y magnitud requeridos para obtener el fin buscado. Construido como elemento refractivo o difractivo, o como una combinación de ambos. De aplicación en cualquier sistema formador de imagen en el que se requiera una elevada profundidad de foco y, en particular, para su uso en forma de lentes de contacto o lentes intraoculares personalizadas compensadoras de la presbicie.

Description

Elemento óptico que utiliza la aberración esférica de modo óptimo para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco, y su utilización para la compensación de la presbicie.

Sector de la técnica

La invención que se propone se encuadra en el campo de las técnicas ópticas para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco. Entre otras aplicaciones es de especial utilidad para la compensación de anomalías en la visión humana como la insuficiencia acomodativa o presbicie.

Estado de la técnica

El rango de distancias en el cual un sistema óptico convencional (por ejemplo una cámara fotográfica) es capaz de formar imagen nítida está limitado en función de parámetros propios tales como la apertura de su pupila de salida, la focal efectiva y ajenos como la distancia media a la escena de la que se pretende hacer imagen.

Como sistema formador de imagen el ojo humano funciona de manera similar en cierta medida a una cámara fotográfica: dispone del iris que actúa principalmente como un diafragma que regula la cantidad de luz a la que se ve expuesta la retina y de un dispositivo fisiológico de enfoque automático (formado en su parte actora final por el cristalino y los músculos ciliares) al que se le conoce por mecanismo de acomodación.

El mecanismo de acomodación le permite al ojo enfocar, y así distinguir visualmente, objetos situados a diferentes distancias de él. La diferencia de vergencias (inversas de las distancias) entre los puntos más lejano y más próximo que el ojo puede enfocar se denomina "amplitud de acomodación". Es un hecho comprobado que la amplitud de acomodación (A) se va reduciendo de modo natural con el paso de los años de manera que, cuanto más mayores nos hacemos, más se va alejando la distancia más próxima (P) a la que somos capaces de distinguir de manera nítida un objeto.

A pesar de que éste es un proceso gradual sus efectos se comienzan a manifestar más notoriamente para la persona que lo padece cuando P es aproximadamente igual a 35 cm. Para personas emétropes este hecho sucede de manera habitual en torno a los 45 años de edad. Por todo ello, en la actualidad se cree firmemente que la presbicie es una condición intrinseca al desarrollo estructural del sistema visual humano.

Cerrar el diafragma es una técnica útil para aumentar la profundidad de foco de una cámara fotográfica disminuyendo el tamaño de la pupila de salida del sistema óptico que la forma. Así, la óptica geométrica predice que es posible aumentar la profundidad de foco a voluntad sin más que hacer la apertura del diafragma tan pequeña como se quiera.

Sin embargo, en la práctica la validez de esta afirmación es limitada, por dos razones principales:

1)

La cantidad de energía luminosa disponible en la imagen disminuye con el cuadrado del radio de la apertura.

2)

La naturaleza ondulatoria de la luz implica que valores del radio de apertura demasiado pequeños producen un exceso de difracción que reduce inevitablemente la calidad resolutiva de la imagen.

Consecuentemente, es importante encontrar soluciones más eficaces para aumentar la profundidad de foco de un sistema óptico que permitan evitar este tipo de problemas.

El rango de distancias a las cuales se logra reconocer visualmente un objeto sin hacer uso del mecanismo de acomodación depende de la profundidad de foco del sistema visual humano. El estímulo más importante que desencadena el mecanismo de acomodación aparece cuando el objeto de interés está situado fuera de ese rango de distancias. A este estímulo acomodativo se le conoce como la "percepción de borrosidad".

A una persona présbita la percepción de borrosidad durante el desarrollo sostenido de tareas de visión próxima, para las cuales tiene su capacidad disminuida, le lleva a la realización de un esfuerzo de acomodación máximo que a menudo suele provocar síntomas como dolores de cabeza, astenopía, visión inestable o irritación ocular.

En las condiciones habituales de trabajo del ojo humano, la disminución del tamaño de la pupila no es un recurso suficientemente satisfactorio para compensar la presbicie. La escasez de luz dificulta el trabajo óptimo de los fotorreceptores retinianos de la visión del detalle (conos) y la difracción provoca una pérdida de definición en la imagen que puede interpretarse como percepción de borrosidad.

Existen actualmente algunas técnicas que permiten aumentar la profundidad de foco de sistemas formadores de imagen de tipo convencional, haciendo uso de las propiedades de filtros apodizadores o de técnicas de procesado digital de imagen. Los filtros apodizadores presentan como principal inconveniente la pérdida de luz en la imagen debido a su elevada absorción. Las técnicas basadas en el procesado digital de imágenes "a posteriori" no permiten la obtención de imagen en tiempo real con la definición y detalles requeridos para un gran número de aplicaciones.

En el campo de las técnicas oftálmicas para compensar la presbicie, y consiguientemente sus síntomas, existen dos grupos conceptualmente diferentes. Por una parte están las técnicas que tratan de conseguir recuperar la dinámica de la función acomodativa del sistema visual. Por otra parte, las técnicas que aumentando artificialmente y de manera estática la profundidad de foco del sistema tratan de evitar la aparición del estímulo acomodativo.

Entre las primeras, destinadas a recuperar la función acomodativa que ya no es capaz de desempeñar con efectividad nuestro sistema visual encontramos, como remedios más populares, las gafas: monofocales de lectura y multifocales (bifocales, trifocales y progresivas). La dinámica acomodativa del cristalino es reemplazada en las gafas multifocales por la dinámica de los movimientos oculares según vergencias positivas y negativas. Los principales inconvenientes de este tipo de soluciones son que el paciente está obligado al uso de gafas, se limita su campo de visión, y se necesita un cierto tiempo de adaptación al nuevo control que nuestro sistema visual ha de realizar para conseguir potencia dióptrica que le permita percibir aceptablemente los detalles de su entorno. Algunos pacientes no se adaptan jamás.

Como alternativa a estas técnicas, las segundas compensan la presbicie aumentando de manera estática la profundidad de foco del sistema visual y son tradicionalmente conocidas como técnicas de Visión Simultánea. Su principio de funcionamiento fue originalmente expuesto en 1962 por John Trevor De Carle en U.S. Pat. N° Re25,286 (3,037,425 reexaminada). Desde entonces se han descrito gran cantidad de implementaciones diferentes mediante el uso de lentes de contacto (LC) y lentes intraoculares (LIOs), entre otras:

- En U.S. Pats. N°s 5,245,367 y 5,757,458 de Miller se sugiere el uso de máscaras de amplitud.

- En U.S. Pat. N° 3,339,997 de Wesley se proponen diferentes configuraciones de filtros cromáticos para el aprovechamiento de la aberración cromática propia del ojo para extender su profundidad de foco.

- En la ya citada U.S. Pat. N° 25,286 de De Carle se propone el uso de elementos refractivos compuestos por zonas concéntricas de diferentes potencias dióptricas. En particular se propone una lente bifocal con una zona central que proporciona Visión Próxima y otra zona periférica para la Visión Lejana. Posteriormente, como perfeccionamientos alternativos a esta idea, se propusieron otros diseños tales como U.S. Pat. N° 4,752,123 de Blaker, U.S. Pat. N° 4,890,913 de De Carle, U.S. Pat. N° 5,270,744 de Portney o U.S. Pat. N° 6,364,483 de Grossinger, también concéntricos, con distintas variedades de zonas de visión dispuestas también en distintas cantidades y configuraciones geométricas.

- En U.S. Pat. N° 5,198,844 de Roffman se propone el uso de elementos refractivos compuestos por dos o más zonas diseñadas para proporcionar visión nítida en cada distancia de interés, aunque esta vez dispuestas a modo de segmentos angulares. Esta disposición le proporciona, según su inventor, insensibilidad frente a cambios en el tamaño de la pupila.

- En U.S. Pat. N° 3,339,997 de Baude se propone, como alternativa a los diseños ya existentes, un diseño difractivo en el cual el incremento de la profundidad de foco del sistema se consigue gracias a la contribución de los diferentes ordenes difractivos generados.

- En U.S. Pat. N° 6,145,987 de Baude, advirtiéndose que, según diversos estudios, la aberración esférica del sistema visual humano se incrementa también con la edad; se propone la fabricación de elementos de zonas concéntricas a las que se les ha eliminado la aberración esférica global del conjunto lente-ojo en general para cada zona. En dicho informe se propone la fabricación de lentes que sigan un perfil refractivo particular con ese propósito.

Las técnicas basadas en Visión Simultánea son por lo tanto una alternativa a la compensación de la presbicie mediante el uso de gafas. Sin embargo, pese a la abundancia de soluciones propuestas, es notorio a tenor de la bibliografía existente que ninguno de los diseños actuales permite compensar la presbicie de un modo satisfactorio para todo el mundo.

Para los autores de la presente invención, las técnicas existentes de visión simultánea poseen tres limitaciones básicas:

1) Surgen como modificaciones puntuales de otras soluciones particulares, con diseños finales que están lejos de ser óptimos para el fin buscado.

2) No incorporan en la fase de diseño y fabricación datos sobre las aberraciones ópticas individuales de cada persona, con lo que la calidad óptica resultante del sistema formado por el elemento corrector y el ojo no es la mejor posible.

3) La calidad de visión es mala para planos comprendidos en el espacio intermedio entre P y el que define la visión lejana.

Es importante destacar que la calidad de imagen retiniana no depende sólo del desenfoque sino también, entre otros factores, de la presencia de aberraciones de onda orden superior. La aberración de onda se define como la distancia que hay, en cada punto de la pupila de un sistema formador de imagen, entre el frente de onda óptico producido por el sistema y una onda esférica ideal convergente al punto imagen al que daría lugar un sistema óptico perfecto. La descripción matemática de la función de aberración de onda se realiza habitualmente mediante la expansión de la misma en una serie de funciones polinómicas, las más conocidas de las cuales son los polinomios de Zernike (M. Born and E. Wolf, Principles of Optics, Pergamon, Oxford, 1980; Y. Wang and D. E. Silva, Appl. Opt. 19, 1510-1518 (1980); L.N. Thibos, R.A. Applegate, J.T. Schwiegerling, R. Webb and VSIA Standards Taskforce Members, "Standards for Reporting the Optical Aberrations of Eyes," en Vision Science and its Applications 2000, V. Lakshminarayanan ed., Vol. 35 of OSA Trends in Optics and Photonics Series, Optical Society of America, Washington D.C., 2000, pp. 232-244). Los términos de aberración pueden clasificarse en rotacionalmente simétricos (aquellos que sólo dependen de la distancia al centro de la pupila, r) y no rotacionalmente simétricos (aquellos que, además de depender de la distancia al centro de la pupila, también dependen del ángulo acimutal, \theta). El desenfoque es una aberración rotacionalmente simétrica descrita por un polinomio de segundo grado. Los diversos términos rotacionalmente simétricos descritos por polinomios de grado superior a 2 se conocen comúnmente como términos de "aberración esférica". Cuando el ojo enfoca a una distancia dada, las aberraciones oculares se traducen en general en un deterioro de la calidad de imagen retiniana y su papel en la visión humana no es despreciable, por lo que su compensación total o parcial es en muchos casos aconsejable. Sin embargo, cuando de lo que se trata es de obtener una buena calidad de imagen formando en la retina imágenes simultáneas de objetos que se encuentran a diferentes distancias del ojo, la presente invención muestra que la introducción de una cantidad determinada de aberración esférica no sólo no es contraproducente, sino que permite obtener resultados muy satisfactorios.

Los elementos ópticos o lentes de gran profundidad de foco descritas en esta invención se construyen de forma que introduzcan óptimamente los términos necesarios de defocalización y aberraciones esféricas (con la magnitud apropiada en cada orden) y que, en caso de ser aconsejable, compensen total o parcialmente las demás aberraciones (no rotacionalmente simétricas) del ojo. Ninguno de los diseños descritos anteriormente para compensación de la presbicie aprovecha en su beneficio la aberración esférica ni presenta propuestas para compensar los restantes términos de aberración.

Los elementos ópticos objetos de esta solicitud de patente, serán descritos atendiendo no a su geometría sino a su acción sobre el campo óptico que sobre el incida a través de la función bidimensional de camino óptico expresada en términos de polinomios de Zernike. Pudiéndose hallar gran cantidad de geometrías que den lugar a un elemento óptico o lente especial que presenten una misma función bidimensional de camino óptico, el elemento óptico o lente especial objeto de esta solicitud de patente vendrá descrita por los correspondiente coeficientes de Zernike que representan unívocamente su comportamiento óptico.

Breve descripción de las figuras

Figura 1. Mediante trazado de rayos se muestra el comportamiento típico de una lente de que utiliza aberración esférica para aumentar la profundidad de campo del sistema visual.

Figura 2. Se representa a una implementación refractiva del perfil de fase del que es objeto esta solicitud de patente tomando como parámetros r_{a} (radio de curvatura de la cara anterior), r_{b} (radio de curvatura de la cara posterior), t_{c} (espesor central), y \phi (diámetro de la zona óptica).

Figura 3. Se muestra la situación planteada en las simulaciones de imagen mostradas en la Figura 4. \alpha representa el tamaño angular del optotipo que será observado por respecto un ojo modelo (radio R, longitud axial d_{r}) de modo directo, y anteponiendo la lente correctora que proponemos.

Figura 4. Se muestra en (a) la imagen retiniana para el ojo del Ejemplo 1 sin compensación para su insuficiencia acomodativa y en (b) la imagen retiniana para ese mismo ojo compensado con un diseño de la lente objeto de esta invención para una adición de 1 D. Las imágenes están ordenadas de derecha a izquierda según su distancia creciente al ojo. La imagen del extremo de la derecha se corresponde con la imagen retiniana para VL. Como se puede observar, con el uso de la solución la calidad de la imagen retiniana es muy satisfactoria para visión próxima (VP), visión lejana (VL) e intermedias (VI(1,2,3)).

Explicación de la invención

La invención objeto de la presente solicitud es un elemento óptico, o lente especial, caracterizado por utilizar beneficiosamente la aberración esférica para aumentar considerablemente la profundidad de foco de cualquier sistema formador de imagen (en particular la del ojo humano) de forma que en la pantalla (o retina) se enfoquen simultánea y satisfactoriamente objetos situados en un amplio rango de distancias. En la figura 1 se muestra el comportamiento de una posible implementación de esta invención. Este efecto se consigue fabricando el elemento con un perfil refractivo calculado para compensar total o parcialmente las aberraciones no rotacionalmente simétricas del sistema formador de imagen e introducir al mismo tiempo las cantidades oportunas de defocalización y de aberración esférica para conseguir el fin deseado (en este documento mediante la denominación genérica de "aberración esférica" designamos, como ya se ha indicado, a todos los términos rotacionalmente simétricos de la función de aberración de onda -es decir, aquellos que sólo dependen de la distancia al centro de la pupila- con grado superior a 2).

Esta invención tiene aplicación directa a la compensación de la presbicie encuadrándose en el grupo de soluciones denominadas de visión simultánea, que aumentan la profundidad de foco del sistema visual de manera estática. Compensa pues la reducida amplitud de acomodación de la persona présbita proporcionándole una mejor calidad de visión. Este elemento puede dispensarse:

\bullet

como lente de contacto, o

\bullet

como lente intraocular.

\bullet

Pudiendose también implementar mediante tallado láser de la córnea.

Dado que el perfil refractivo que aumenta de modo óptimo la profundidad de foco de un sistema formador de imagen depende del particular mapa aberrométrico del mismo, en esta invención se tiene en cuenta ese mapa en la etapa de diseño.

Para uso oftálmico las dimensiones de este elemento son similares a las de cualquier LC o LIO convencional, con el único requisito de que su perfil refractivo cubra toda la zona de uso óptico, que viene determinada por el tamaño de la pupila del présbita para sus condiciones de iluminación típicas de trabajo (círculo de 4 a 5 mm de diámetro en régimen fotópico). Para uso en otros sistemas formadores de imagen (cámaras, etc.) sus dimensiones vendrán determinadas por la geometría del sistema.

Las superficies ópticas que delimitan este elemento se calculan minimizando una adecuada función de mérito que combina lineal o no linealmente las características espaciales de las imágenes retinianas de un conjunto de puntos situados a diferentes distancias del ojo (dentro del rango de distancias para el cual se desea obtener la compensación, típicamente: (\infty, D_{T}.] siendo D_{T} la distancia de trabajo), y el peso o importancia relativa que se otorga a cada imagen. El proceso de minimización utiliza como variables la altura de las superficies que limitan el elemento en un conjunto discreto de puntos (descripción zonal) o bien los coeficientes de la expansión de cada superficie en una serie de funciones base (descripción modal). Para cada elección particular de valores de estas variables se calcula la distribución de irradiancia de las imágenes retinianas de los puntos situados a las distancias de interés, utilizando métodos estándar en óptica y a partir de ahí se calcula el valor de la función de mérito, buscando su minimización. Se pueden utilizar un gran número de funciones de mérito, basadas, entre otras posibilidades, en funciones como las expuestas en A. Guirao and D.R. Williams, Optometry and Vision Science 80, 36-42 (2003), otras variantes que se obtengan por métodos empíricos, o cualquier combinación lineal o no lineal de las mismas. Adicionalmente, al espacio de posibles soluciones en el que busca el algoritmo de optimización se le pueden imponer ligaduras que reflejen las limitaciones tecnológicas del proceso de fabricación (Rango dinámico, precisión etc.). La optimización, o minimización de la función de mérito, se obtiene aplicando a las imágenes del conjunto de los puntos objeto técnicas matemáticas usuales de estimación óptima, tales como la estimación por mínimos cuadrados (LSE) o por máxima verosimilitud (MLE) (T. Coleman, M.A. Branch, A. Grace, "Optimization Toolbox, User's Guide Version 2", The Math Works Inc., 1999), Algoritmos Genéticos (Forrest, S.. "Genetic Algorithms: Principles of Natural Selection Applied to Computation," Science, 261, 872-878, 1993), Simulated Annealling (Kirkpatrick, S., C. D. Gelatt Jr., M. P. Vecchi, "Optimization by Simulated Annealing", Science, 220, 4598, 671-680, 1983), o cualquiera otra que permita obtener el mismo fin.

Una descripción útil del proceso de diseño se puede realizar a partir de la distribución de fases presentes en la pupila del sistema óptico o del ojo que se desee compensar. La fase espacial de una onda, que describe su estado particular de vibración, viene dada por el producto kL, donde k=2\pi/\lambda, siendo \lambda la longitud de onda y L la denominada "longitud de camino óptico" (LCO), que es igual a la integral del producto del índice de refracción por la distancia recorrida por la luz. Desde esta perspectiva, cada sistema óptico, en particular el ojo, vendrá descrito por un mapa aberrométrico, es decir, por el valor de la longitud de camino óptico correspondiente a la aberración de onda en su pupila, mapa que se puede expresar en función de aberraciones básicas mediante polinomios, como p. ej. los ya citados polinomios de Zernike, Z_{i}(r, \theta), de la forma:

(1)M(r, \theta) = \sum\limits^{N}_{i=1}c_{i}Z_{i}(r, \theta) = S(r) + A(r, \theta) = \sum\limits^{M}_{i=1}m_{j}Zs_{j}(r) + A(r, \theta)

donde S(r) y A(r, \theta) denotan, respectivamente, las sumas de series de polinomios sin y con dependencia angular, y los Zs_{j}(r) forman el conjunto de polinomios rotacionalmente simétricos, el primero de los cuales, de orden 2, representa la defocalización global del sistema y el resto los términos de aberración esférica. Los coeficientes c_{i} son los coeficientes modales de la aberración de onda del ojo o sistema. El elemento óptico compensador, por su parte, puede describirse asimismo mediante un mapa de la longitud de camino óptico F(r, \theta) que imprime a las ondas que inciden sobre él, de la forma

(2)F(r, \theta) = \sum\limits^{N}_{i=1}f_{i}Z_{i}(r, \theta)

donde los f_{i} son los coeficientes modales del elemento. En una primera aproximación, el sistema combinado elemento-ojo (o cualquier otro sistema formador de imagen) vendrá caracterizado por un mapa aberrométrico G(r, \theta) dado por la suma algebraica de los anteriores, es decir

(3)G(r, \theta) = F(r, \theta)+ M(r, \theta)

con lo que los coeficientes modales g_{i} del sistema combinado serán

(4)g_{i} = f_{i} + c_{i}

Bajo estas hipótesis, y de acuerdo con resultados bien conocidos de la teoría escalar de formación de imágenes, la distribución de irradiancia de la imagen retiniana I(r_{0}, \theta_{0};z) de un punto situado sobre el eje óptico a una distancia z del ojo o sistema se puede calcular directamente como el módulo al cuadrado de la transformada de Fourier de la amplitud compleja

(5)E(r, \theta;z) = (1/i\lambda z)exp(ikz)exp[(ik/2z)r^{2}]P(r, \theta)

siendo P(r, \theta) la función pupila generalizada del sistema, definida como

(6)P(r, \theta) = D(r, \theta)exp[ikG(r, \theta)]

donde D(r, \theta) es la transmitancia en amplitudes de la pupila (D(r, \theta)=1 en los puntos pertenecientes al interior de una pupila totalmente transparente) e i=(-1)^{1/2} es la unidad imaginaria. Calculado el valor de irradiancia de la imagen para un número suficiente de puntos en la retina y un número suficiente de distancias del objeto al ojo dentro del rango de distancias de interés, se procede al cálculo del valor de la función de mérito y a su posterior mejora mediante la elección de un nuevo conjunto de coeficientes f_{i} repitiendo iterativamente el proceso hasta alcanzar la calidad deseada. En el caso particular de que la función de mérito dependa de forma a lo sumo cuadrática de los coeficientes f_{i}, la optimización puede realizarse algebraicamente de forma lineal sin necesidad de recurrir a procesos iterativos.

Los resultados anteriores pueden extenderse con facilidad al caso de que los coeficientes modales de la aberración del sistema varíen con algún factor, como por ejemplo el nivel de acomodación del ojo.

La personalización en la etapa de diseño de este invento hace que se pueda adaptar a cada caso particular de un modo más óptimo que cualquiera de las soluciones descritas hasta la fecha.

Proponemos también implementaciones menos generales de este proceso de diseño. En el caso más sencillo, el elemento se diseña utilizando solamente los coeficientes f_{i} correspondientes a los polinomios rotacionalmente simétricos y haciendo igual a cero el resto de coeficientes. Así, el elemento resulta ser rotacionalmente simétrico, lo que proporciona indudables ventajas desde el punto de vista de la fabricación, proporcionando resultados muy aceptables para aquellos ojos o sistemas ópticos en los que las aberraciones no rotacionalmente simétricas sean de pequeña magnitud. Otra posibilidad particular es diseñar el elemento compensador de forma que cancele totalmente las aberraciones no rotacionalmente simétricas del ojo o sistema, lo cual se obtiene fijando los coeficientes f_{i} para esos términos de aberración de forma que sean de igual magnitud y distinto signo que los correspondientes c_{i}, y calculando a partir de ahí los restantes f_{i} correspondientes al desenfoque y términos de aberración esférica.

Conocida la longitud de camino óptico F(r, \theta) (o, equivalentemente, la fase kF(r, \theta)) que el elemento debe imprimir a los frentes de onda incidentes sobre él, el perfil de las superficies que lo delimitan puede ser calculado utilizando procedimientos comunes en óptica y aplicaciones de software usuales para diseño óptico profesional, varias de las cuales están disponibles en el mercado.

La técnica de fabricación de este tipo de lentes especiales podrá ser sin exclusión cualquiera de las existentes actualmente para la fabricación de elementos ópticos de perfil general refractivo o difractivo, o cualquier combinación de ambos, de lentes oftálmicas y, en particular, de lentes de contacto. Asimismo, el efecto deseado puede lograrse mediante el adecuado tallado láser de la córnea.

Finalmente, es claro que este tipo dispositivos pueden fabricarse de forma que funcionen como elementos por transmisión o por reflexión. En el primero de los casos, deben elegirse materiales de interés óptico suficientemente transparentes para la gama de longitudes de onda de interés, mientras que en el segundo debe asegurarse que los materiales utilizados presentan una reflectancia suficientemente alta, lo cual puede conseguirse, entre otras posibilidades, mediante el uso de recubrimientos con capas metálicas.

Ventajas de la solución propuesta

Consecuencia de que la presente invención incluye información en su estrategia de diseño sobre el mapa aberrométrico del sistema óptico u ojo présbita al cual se le prescribe la compensación, su comportamiento debe lógicamente superar el rendimiento de las soluciones descritas hasta la fecha. Todas estas se diseñaban de manera genérica teniendo en cuenta únicamente el grado de presbicie del paciente a compensar.

\newpage

Es importante notar que esta lente para corregir la presbicie carece en principio de limitaciones a priori en su etapa de diseño, al contrario que prácticamente la totalidad de las soluciones actuales que son variantes dependientes de los modelos de zonas concéntricas que anteriormente se han citado. Por ello, la solución aquí descrita goza de mayor generalidad y versatilidad que las anteriores.

La elección de polinomios de Zernike como representación natural de esta lente es particularmente útil pues permite su rápida integración con datos de aberrometria ocular ya que estos son también típicamente representados en esta misma base. Esta característica favorece tanto su estandarización como su combinación con herramientas de diseño óptimo.

Consecuencia también de su adecuada parametrización y proceso de diseño, la solución que se propone posibilita alcanzar una calidad de imagen en visión intermedia muy superior a la de cualquiera de las soluciones propuestas hasta el momento, que sólo consiguen, en general, alcanzar calidad de imagen óptima para los extremos de visión lejana y visión próxima. Los perfiles refractivos aquí descritos están optimizados para obtener una imagen óptima en todo el rango de distancias para el cual fueron diseñados en cada caso en particular.

Por último, y también en contraste con alguna de las otras técnicas antes descritas (por ejemplo U.S. Pat. N° 6,145,987 de Baude), es muy importante hacer notar que, de manera radicalmente opuesta a estas soluciones para compensar la presbicie, la presente invención no trata de anular la aberración esférica del sistema visual humano, sino al contrario. Las lentes compensadoras de la presbicie descritas en la presente invención emplean controladamente la aberración esférica de manera que sea ésta la auténtica responsable del aumento de la profundidad de foco de sistema formado por la lente y el ojo.

Ejemplo de aplicación del elemento para compensar la presbicie Ejemplo 1 Présbita con compensación para trabajo eventual en visión próxima

Datos: Paciente présbita con amplitud de acomodación (A)= 3 D y radio pupilar (R)= 0.3 cm. Realiza tareas que requieren del uso de visión próxima (VP) por breves espacios de tiempo a una distancia de trabajo D_{T}=33 cm.

Prescripción: Se le prescribe el elemento objeto de esta invención diseñado como una compensación equivalente a una adición (Ad) de +1 D. De esta manera se le permite mantener hasta 1/3 de su amplitud de acomodación libre cuando realice trabajos de VP sin que por ello resulten perjudicada la calidad de visión a distancias lejanas (VL) e intermedias (VIs).

Procedimiento

1) Toma de datos del mapa aberrométrico (coeficientes c_{i} de la ecuación 1) del citado paciente présbita para uno de sus ojos (acomodando o sin acomodar).

2) Cálculo de la longitud de camino óptico F(r, \theta) que ha de presentar el elemento óptico para esa prescripción, longitud de camino óptico, que también es objeto de esta invención, y que en este ejemplo se describe mediante sus coeficientes modales f_{i}.

Admitiendo que la acción conjunta de la lente y el ojo puede considerarse aditiva (ecuaciones 3 y 4) y que se procede a realizar una compensación total de las aberraciones no rotacionalmente simétricas, se obtiene que f_{i}=-c_{i} para los términos no rotacionalmente simétricos, mientras que para los simétricos (i=4, 12 y 24 en el estándar VSIA) primero se calculan por optimización los correspondientes valores g_{i} a partir de las ecuaciones 5 y 6, y, combinando los resultados de ese cálculo con los datos aberrométricos del sistema u ojo, se determinan los coeficientes modales del elemento corrector como:

(7)f_{i} = g_{i} - c_{i}

Para el ejemplo que nos ocupa, los valores óptimos de los gi correspondientes a la defocalización y términos de aberración esférica vienen dados (en millonésimas de metro, \mum), por cualquiera de las dos temas {g_{4}, g_{12}, g_{24}} o {g'_{4}, g'_{12}, g'_{24}}, pudiendo variarse cada coeficiente dentro de un rango de más/menos 30% de su valor nominal:

g_{4} = -8.2013 \mum;	g'_{4} = 5.9513 \mum
g_{12} = -2.6254 \mum;	g'_{12} = 2.6254 \mum
g_{24} = 0.0515 \mum;	g_{14} = -0.0515 \mum

Los coeficientes aquí indicados, así como los que se presentan más adelante, corresponden a los siguientes polinomios rotacionalmente simétricos de Zernike:

\quad

Z_{4}(r) = 2(r/R)^{2}-1

\quad

Z_{12}(r) = 6(r/R)^{4} - 6(r/R)^{2} + 1

(8)Z_{24}(r) = 20(r/R)^{6} - 30(r/R)^{4} + 12(r/R)^{2} - 1

donde R es el radio de la pupila del ojo o sistema óptico al que se aplica esta invención.

En el presente ejemplo, por claridad expositiva, sólo se han utilizado en el diseño los coeficientes de los tres primeros términos rotacionalmente simétricos, sin que nada impida diseñar elementos compensadores más perfeccionados, incluyendo términos de orden superior. Los correspondientes coeficientes del elemento corrector, f_{i}, se calculan, como ya se ha indicado, mediante la ecuación (7) teniendo en cuenta los valores de c_{i} para cada ojo o sistema óptico particular.

3) Fabricación del elemento refractivo, sea como lente de contacto, lente intraocular o similar, incluso mediante tallado láser de la córnea, de forma que su perfil refractivo introduzca la LCO calculada en el paso anterior.

4) Repetición de los pasos 1, 2 y 3 para el ojo restante.

5) Adaptación de los elementos fabricados al paciente en cuestión. La adaptación incluye tanto los protocolos típicos de adaptación al tipo de lente en el que se le haya dispensado la compensación, como la realización de ejercicios de terapia visual para acostumbrarse al cambio en la relación acomodación-convergencia que generan las compensaciones de presbicie mediante el principio de Visión Simultánea.

A continuación se presentan los valores de las dos ternas óptimas de coeficientes g_{i} para distintas adiciones equivalentes en el caso que se pretenda llevar a cabo una compensación de presbicie más o menos fuerte. Los coeficientes indicados pueden variarse dentro de un margen de más/menos el 30% de su valor nominal.

\vskip1.000000\baselineskip

Para Ad= +0.75 D
\hskip0.5cm g_{4} = -8.02231 \mum;	g'_{4} = 6.3348 \mum
\hskip0.5cm g_{12} = -2.6589 \mum;	g'_{12} = 2.6589 \mum
\hskip0.5cm g_{24} = 0.05226 \mum;	g'_{24} = -0.05224 \mum

Para Ad= +1.25 D
\hskip0.5cm g_{4} = -8.3620 \mum;	g'_{4} = 5.5495 \mum
\hskip0.5cm g_{12} = -2.6227 \mum;	g'_{12} = 2.6227 \mum;
\hskip0.5cm g_{24} = 0.0513 \mum;	g'_{24} = -0.0513 \mum;

Para Ad-+1.5 D
\hskip0.5cm g_{4} = -8.3618 \mum;	g'_{4} = 4.9868 \mum
\hskip0.5cm g_{12} = -2.6227 \mum;	g'_{12} = 2.6227 \mum;
\hskip0.5cm g_{24} = 0.0513 \mum;	g'_{14} = -0.0513 \mum

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Como ya se ha dicho anteriormente la invención propuesta puede implementarse de diversas formas, siendo la menos traumática para el usuario en forma de lente de contacto. Consideremos por ejemplo que en la pupila de entrada del ojo se quiere producir la distribución de fase correspondiente al elemento de adición 1.5 D, tema sin primar. Usando la notación de la figura 2, y asumiendo los siguientes parámetros:

1.

radio posterior de la lente, r_{p} = 8.6 mm

2.

índice de refracción del material, n = 1.5

3.

diámetro de la zona óptica de la lente de contacto, \Phi = 8 mm

4.

espesor mínimo, t_{m} = 0.1 mm

mediante el uso de software comercial puede calcularse la geometría de la superficie anterior y el espesor central, con lo cual se tiene bien parametrizado el elemento. Así la superficie anterior será una superficie asférica que obedece a la siguiente descripción:

\newpage

dónde:

r_{a} = 8.6164 mm

p_{a} = 2.4009

A_{1} = 1.9073 10^{-5} mm^{-3}

y el espesor central ha de ser igual a t_{c} = 0.2138 mm.

Es claro, a partir de lo indicado en el procedimiento descrito, que la compensación necesaria para un présbita que padezca adicionalmente algún tipo de ametropía (errores refractivos conocidos como miopía, hipermetropía o astigmatismo) será la suma de aquella que compense la ametropía y la que sería necesaria para compensar la misma cantidad de presbicie en un paciente emétrope.

Los elementos compensadores descritos presentan obviamente también la capacidad de compensar la presbicie mediante monovisión modificada de un modo análogo al propuesto en U.S. Pat. N° 5,296,881 de Freeman para las lentes de visión simultánea de zonas concéntricas. Según la presente invención en una compensación de

(9)z(\rho) = \frac{\rho^{2}/r_{a}}{1 + \sqrt{1 - p_{a}(\rho/r_{a})^{2}}} + A_{1}\rho^{4}

este tipo se le adapta al ojo dominante en VP una lente basada en aberración esférica distinta de la que se adapta al ojo que se ocupará de la VL. Típicamente, para lograr una calidad visual satisfactoria mediante monovisión modificada, los rangos óptimos de trabajo de ambas lentes deberán ser complementarios.

A modo de ejemplo, si deseamos prescribirle una Ad=+1.5 a la persona del Ejemplo 1 para que así mantenga la mitad de su amplitud de acomodación libre cuando trabaje a D_{T}=33 cm, la prescripción para compensarle la presbicie mediante monovisión modificada consistirá en dos lentes con requerimientos de diseño complementarios.

Dispensaremos entonces:

a) Una lente para el ojo dominante en VL optimizada para mantener visión nítida con un estímulo acomodativo máximo de 1.5 D en el rango [44.4, + \infty) cm (Ad=+0.75 D).

Siguiendo la notación anterior la LCO de esta lente se determinará mediante la ecuación (7) con cualquiera de las ternas óptimas:

g_{4(VL)} = -8.0223 \mum;	g'_{4(VL)} = 6.3348 \mum
g_{12(VL)} = -2.6589 \mum;	g'_{12(VL)} = 2.6589 \mum
g_{24(VL)} = 0.0522 \mum;	g'_{24(VL)} = -0.0522 \mum

b) Una lente para el ojo dominante en VP optimizada para mantener visión nítida en el rango [33, 44.4] cm cuando se acomode un máximo de 1.5 D. Cuyo perfil se determinará a partir de los coeficientes f calculados mediante la ecuación (7) con cualquiera de las temas óptimas:

g_{4(VP)} = g_{4(VL)} + C;	g'_{4(VP)} = -g_{4(VP)} – 1.6875 \mum;
g_{12(VP)} = g_{12(VL)};	g'_{12(VP)} = -g_{12(VP)};
g_{24(VP)} = g_{24(VL)};	g'_{24(VP)} = -g_{24(VP)};

Donde C es coeficiente responsable de la miopización precisa para conseguir que este ojo tenga visión nítida a 33 cm al acomodar 1.5 D, al que le corresponde un valor C= -1.6875 \mum, de manera que g_{4(VP)}= -9.7098 \mum. Los parámetros correspondientes a la lente del ojo dominante en VL se corresponden lógicamente con los expuestos para el diseño correspondiente a Ad=+0.75 D. Mientras tanto los parámetros de la lente para el ojo dominante en VP son idénticos, salvo el coeficiente correspondiente al desenfoque que se encarga de añadir potencia global a este ojo.

Cálculo de las prestaciones de la compensación obtenida con el diseño para adición=+1D del ejemplo 1

La Figura 3 muestra un esquema de la disposición y parámetros correspondientes a los cálculos de las imágenes retinianas obtenidas utilizando la compensación descrita en el Ejemplo 1. Se calculó la imagen retiniana de un optotipo E de Snellen con \alpha=5 minutos de arco, correspondiente a una agudeza visual Snellen igual a 1, observado a una serie de distancias diferentes desde D_{T} hasta P para un ojo modelo de longitud axial d_{r} 16,67 mm que acomoda 1/P Dioptrias de potencia.

La Figura 4 muestra en (a) la imagen retiniana para el ojo del Ejemplo 1 sin compensación para su insuficiencia acomodativa y en (b) la imagen retiniana para ese mismo ojo compensado con un diseño de la lente objeto de esta invención para una adición de 1 D. Las imágenes están ordenadas de derecha a izquierda según su distancia creciente al ojo. La imagen del extremo de la derecha se corresponde con la imagen retiniana para VL. Como se puede observar, con el uso de la solución la calidad de la imagen retiniana es muy satisfactoria para visión próxima (VP), visión lejana (VL) e intermedias (VI(1,2,3)).

Claims (18)

1. Elemento óptico para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco, caracterizado porque al ser utilizado en combinación con cualquier sistema formador de imágenes (entre otros, el ojo humano) introduce en el mismo la cantidad de desenfoque y aberraciones rotacionalmente simétricas del tipo y magnitud requeridos para que en la pantalla (o retina) se enfoquen simultánea y satisfactoriamente objetos situados en un amplio rango de distancias. Opcionalmente puede introducir además una cierta cantidad de aberraciones no rotacionalmente simétricas del tipo y magnitud requeridos para cancelar total o parcialmente las aberraciones no rotacionalmente simétricas del sistema. Fabricado como elemento refractivo o difractivo, o una combinación de ambos, en cualquier tipo de material de interés óptico.

2. Elemento óptico para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco, según la reivindicación 1, caracterizado porque las superficies ópticas que lo delimitan (o bien la fase o la longitud de camino óptico que añade a la de las ondas que inciden sobre él en cada punto) se calculan mediante un proceso de optimización en el que se minimiza una adecuada función de mérito que combina, de forma lineal o no lineal, las características espaciales de las imágenes de un conjunto de puntos objeto situados a diferentes distancias del sistema óptico con el peso o importancia relativa que se otorga a cada distancia.

3. Elemento óptico para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el proceso de optimización mediante el que se calculan las superficies ópticas que lo delimitan o bien la fase o la longitud de camino óptico que introduce en cada punto, presenta una o varias de las siguientes características:

(a) Utiliza como variables independientes la altura de las superficies que limitan el elemento en un conjunto discreto de puntos de su apertura (descripción zonal) o bien los coeficientes de la expansión de cada superficie en una serie de funciones base (descripción modal).

(b) Utiliza como variables independientes los valores de la fase o de la longitud de camino óptico que introduce el elemento en un conjunto discreto de puntos de su apertura (descripción zonal) o bien los coeficientes de la expansión de la fase o de la longitud de camino óptico en una serie de funciones base (descripción modal).

(c) Utiliza como función de mérito cualquier función que combine con los pesos adecuados, de forma lineal o no lineal, las características espaciales de las imágenes retinianas de un conjunto de puntos objeto, situados a diferentes distancias del ojo o sistema dentro del rango de trabajo para el que se diseña el elemento, típicamente: (\infty, D_{T}], imágenes calculadas utilizando métodos estándar en óptica a partir de las características ópticas del sistema y de cada elección particular de las variables independientes. La función de mérito puede depender lineal o no linealmente de las variables independientes.

(d) La optimización, o minimización de la función de mérito, se obtiene aplicando a ésta técnicas matemáticas usuales de estimación óptima tales como mínimos cuadrados (LSE), máxima verosimilitud (MLE), algoritmos genéticos, "simulated annealling" o cualquiera otra semejante.

(e) Opcionalmente, al espacio de posibles soluciones en el que busca el algoritmo de optimización se le pueden imponer ligaduras que reflejen las limitaciones tecnológicas del proceso de fabricación que se escoja (Rango dinámico, precisión, etc.).

4. Elemento óptico para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cancela totalmente las aberraciones no rotacionalmente simétricas del sistema formador de imagen, además de introducir los términos necesarios de defocalización y aberraciones esféricas para enfocar simultánea y satisfactoriamente objetos situados en el rango de distancias deseado.

5. Elemento óptico para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las superficies ópticas que lo delimitan poseen simetría de revolución, de forma que la fase que produce sólo incluye términos de defocalización y aberraciones esféricas, y no términos para compensar o cancelar las aberraciones no rotacionalmente simétricas del sistema.

6. Elemento óptico para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el medio material utilizado para su fabricación es suficientemente transparente a las longitudes de onda de interés para ser utilizado como lente (elemento por transmisión).

7. Elemento óptico para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el medio material utilizado para su fabricación tiene una reflectancia suficientemente elevada a las longitudes de onda de interés para ser utilizado como espejo (elemento por reflexión).

8. Elemento óptico para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por estar fabricado sobre un medio material de dimensiones y características adecuadas para su uso como lente de contacto para compensación de la presbicie.

9. Elemento óptico para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por estar fabricado sobre un medio material de dimensiones y características adecuadas para su uso como lente intraocular para compensación de la presbicie.

10. Elemento óptico para la obtención de imágenes con gran profundidad de foco, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por compensar las ametropías de la persona (miopía, hipermetropía, astigmatismo) además de introducir los términos de defocalización y aberraciones esféricas necesarios para enfocar simultánea y satisfactoriamente objetos situados en el rango de distancias deseado.

11. Elemento óptico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la forma de las superficies que lo delimitan es la adecuada para que el camino óptico recorrido por las ondas que inciden sobre él en cada punto (r, \theta) de su pupila se incremente, después de atravesar el elemento, en una cantidad dada por
F (r, \hat{I},)=\sum\limits^{N}_{i=1}f_{i}Z_{i}(r, \hat{I}), donde los Z_{i}(r, \theta), para i=1,...,N son funciones polinómicas y los f_{i} (i=1,...,N) son números reales, siendo N un número natural tan grande como se quiera.

12. Elemento óptico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la forma de las superficies que lo delimitan es la adecuada para que el camino óptico recorrido por las ondas que inciden sobre él en cada punto (r, \theta) de su pupila se incremente, después de atravesar el elemento, en una cantidad dada por una suma que contiene, además de sumandos destinados a cancelar total o parcialmente las aberraciones (pudiendo incluir las ametropías: miopía, hipermetropía y astigmatismo) del ojo o sistema al que se aplica, el término F(r, \theta) = g_{4}Z_{4}(r)+g_{12}Z_{12}(r)+g_{24}Z_{24}(r), donde Z_{4}(r) = 2(r/R)^{2}-1; Z_{12}(r) = 6(r/R)^{4}-6(r/R)^{2}+1; Z_{24}(r) = 20(r/R)^{6}-30(r/R)^{4}+12(r/R)^{2}-1, siendo r la distancia al centro de la pupila, R el radio de ésta, y teniendo los coeficientes g_{4}, g_{12} Y g_{24} para una pupila de radio R=0.3 cm, los valores indicados en cualquiera de las siguientes temas para los diferentes niveles de adición, o cualquier otro valor comprendido entre dos limites definidos por el valor indicado más o menos un 30% del mismo.

Adición = +0.75 D

g_{4} = -8.02231 \mum; g_{12} = -2.6589 \mum; g_{24} = 0.05226 \mum;

o bien: g_{4} = 6.3348 \mum; g_{12} = 2.6589 \mum; g_{24} = -0.05226 \mum

\vskip1.000000\baselineskip

Adición = +1 D

g_{4} = -8.2013 \mum; g_{12} = -2.6254 \mum; g_{24} = 0.0515 \mum;

o bien: g_{4} = 5.9513 \mum; g_{12} = 2.6254 \mum; g_{24} = -0.0515 \mum

\vskip1.000000\baselineskip

Adición = +1.25 D

g_{4} = -8.3620 \mum; g_{12} = -2.6227 \mum; g_{24} = 0.0513 \mum;

o bien: g_{4} = 5.5495 \mum; g_{12} = 2.6227 \mum; g_{24} = -0.0513 \mum;

\vskip1.000000\baselineskip

Adición = +1.5 D

g_{4} = -8.3618 \mum; g_{12} = -2.6227 \mum; g_{24} = 0.0513 \mum;

o bien: g_{4} = 4.9868 \mum; g_{12} = 2.6227 \mum; g_{24} = -0.0513 \mum

13. Elemento óptico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la forma de las superficies que lo delimitan es la adecuada para que el camino óptico recorrido por las ondas que inciden sobre el en cada punto (r, \theta) de su pupila se incremente, después de atravesar el elemento, en una cantidad dada por F(r, \theta) = g_{4}Z_{4}(r)+g_{12}Z_{12}(r)+g_{24}Z_{24}(r), donde Z_{4}(r) = 2(r/R)^{2}-1; Z_{12}(r) = 6(r/R)^{4}-6(r/R)^{2}+1; Z_{24}(r) = 20(r/R)^{6}-30(r/R)^{4}+12(r/R)^{2}-1, siendo r la distancia al centro de la pupila, R el radio de ésta, y teniendo los coeficientes g_{4}, g_{12} y g_{24}, para una pupila de radio R=0.3 cm, los valores indicados en cualquiera de las siguientes ternas para los diferentes niveles de adición, o cualquier otro valor comprendido entre dos limites definidos por el valor indicado más o menos un 30% del mismo.

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Adición = +0.75 D

g_{4} = -8.02231 \mum; g_{12} = -2.6589 \mum; g_{24} = 0.05226 \mum;

o bien: g_{4} = 6.3348 \mum; g_{12} = 2.6589 \mum; g_{24} = -0.05226 \mum

\vskip1.000000\baselineskip

Adición = +1 D

g_{4} = -8.2013 \mum; g_{12} = -2.6254 \mum; g_{24} = 0.0515 \mum;

o bien: g_{4} = 5.9513 \mum; g_{12} = 2.6254 \mum; g_{24} = -0.0515 \mum

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Adición = +1.25 D

g_{4} = -8.3620 \mum; g_{12} = -2.6227 \mum; g_{24} = 0.0513 \mum;

o bien: g_{4} = 5.5495 \mum; g_{12} = 2.6227 \mum; g_{24} = -0.0513 \mum;

\vskip1.000000\baselineskip

Adición = +1.5 D

g_{4} = -8.3618 \mum; g_{12} = -2.6227 \mum; g_{24} = 0.0513 \mum;

o bien: g_{4} = 4.9868 \mum; g_{12} = 2.6227 \mum; g_{24} = -0.0513 \mum

14. Elemento óptico, según cualquiera de las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado porque los coeficientes g_{4}, g_{12} y g_{24} son los adecuados para enfocar simultánea y satisfactoriamente objetos situados en el rango de distancias deseado utilizando ojos o sistemas ópticos con una pupila de radio distinto a 0.3 cm.

15. Elemento óptico según cualquiera de las reivindicaciones 12,13 y 14 caracterizado por estar fabricado en material biocompatible y tener una zona óptica de entre 2 y 10 mm de diámetro capaz de modificar la fase que sobre ella incide según los coeficientes de Zemike citados en las reivindicaciones anteriormente citadas.

16. Elemento óptico según reivindicación 15 caracterizado por ser una lente de contacto de parámetros r_{b} = 8.6 mm, r_{a} = 8.6164 mm, p_{a} = 2.4009 y A_{1} = 1.9073 10^{-5} mm^{-3} y espesor central t_{c} = 0.2138 mm para un índice de refracción n = 1.5.

17. Pareja de elementos ópticos, cada uno de los cuales se caracteriza según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los dos elementos se complementan para compensar totalmente la presbicie en visión binocular mediante técnicas de monovisión modificada.

18. Cualquier conjunto de elementos ópticos caracterizados porque al ser utilizados en combinación producen el mismo efecto que produciría un único elemento como los descritos en las reivindicaciones anteriores.