MXPA04011133A

MXPA04011133A - Metodo y aparato para calibracion y compensacion discreta de aberroscopio.

Info

Publication number: MXPA04011133A
Application number: MXPA04011133A
Authority: MX
Inventors: O Curatu Eugene
Original assignee: Alcon Refractive Horizons Inc
Priority date: 2003-11-24
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2005-07-01
Also published as: BRPI0405165A; US20050122473A1; EP1533647A1; TW200526924A; KR20050050038A; CA2487018A1; AU2004229101A1; JP2005152642A

Abstract

Un dispositivo de calibracion para un aberroscopio incluye un elemento optico que es insertable hacia una trayectoria optica de un analizador de frente de onda. El elemento optico esta adaptado para inducir una aberracion predeterminada en un frente de onda. El elemento optico, que puede ser transmisor o reflector, puede comprender un lente optimizado para una energia y aberracion especificas; un holograma generado por computadora; o un modulador de luz espacial. Un frente de onda substancialmente no aberrado se hace pasar a lo largo de una trayectoria optica que conduce a un analizador de frente de onda. Se induce una aberracion predeterminada en el frente de onda no aberrado para formar un frente de onda aberrado que utiliza un elemento optico colocado en la trayectoria optica. El frente de onda aberrado se analiza luego utilizando el analizador de frente de onda, que se calibra utilizando datos generados por el analizador de frente de onda del frete de onda aberrado.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA CALIBRACIÓN Y COMPENSACIÓN DISCRETA DE ABERROSCOPIO CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con sistemas y métodos de medición y corrección óptica y, más particularmente, con sistemas y métodos de medición y corrección de topografía córnea y aberraciones oculares. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de medición de frente de onda se conocen en el ramo para medir y moldear aberraciones oculares, tales como aquellos enseñados por el cesionario de la presente invención (v.gr, , Patente de E.U.A. No. 6,271,914, cuya exposición se incorpora en la presente por referencia) . Este sistema y método utiliza polinomiales de Zernike para reconstruir un frente de onda aberrado reflejado de un ojo y para calcular un perfil deseado para dirigir escultura, de láser de la superficie córnea. Un esquemático de ejemplo par-a dicho dispositivo de medición de frente de onda se proporciona en la Figura 2 de la Patente 6,271,914. Aún cuando se conoce un número de diseños de aberroscopio en el ramo, los sistemas y métodos de calibración son inadecuados, como se manifiesta por la optical Society of America Taskforce on Vision Science and its Applications (VSIA-2000 y VSIA-2001) . La calibración de analizadores de frente de onda se realiza ahora de manera típica en sitios de fabricación, y no en el campo. Además, los lentes clásicos se han usado principalmente para proporcionar una cantidad conocida de falta de enfoque moviendo los lentes de un lado al otro en la trayectoria óptica. Este método tiene las desventajas de ser útil para tipos de aberración limitados (falta de enfoque, aberración esférica, y coma) y que tiene un nivel elevado de incertidumbre . Los elementos ópticos holográficos se conocen en el ramo que pueden funcionar como lentes. Entre sus ventajas se encuentran que son de peso ligero y relativamente económicos, pueden generar funciones ópticas únicas no posibles con elementos ópticos convencionales, y se pueden fabricar en una amplia gama de materiales. De esta manera, existe la necesidad de un dispositivo convencional que se pueda producir en pasa para calibrar y validar aberrómetros . BREVE COMPENDIO DE LA INVENCIÓN" Las modalidades de la presente invención proporcionan un dispositivo, sistema, y método para calibrar un aberroscopio, tal como pero no se pretende que esté limitado a, dispositivos de medición de frente de onda para usarse en medición de objetivo de aberraciones ópticas. La presente invención también abarca un método para hacer dicho dispositivo y sistema.

Una modalidad del dispositivo de calibración de aberroscopio de esta invención comprende un elemento óptico que es insertable ñacía una trayectoria óptica de un analizador de frente de onda. El elemento óptico está adaptado para inducir una aberración predeterminada en un frente de onda para presentación al analizador de frente de onda. Puesto que la forma de la aberración es conocida, el analizador de frente de onda se puede calibrar comparando la aberración predeterminada con una aberración calculada por el analizador de frente de onda. En modalidades especificas, el elemento óptico puede comprender un lente optimizado para una energía y aberración específicas; un holograma generado por computadora, tal como un elemento óptico difractivo; o un modulador de luz espacial . El elemento óptico puede ser transmisor o reflector. Un sistema para calibrar un aberroscopio de conformidad con esta invención puede comprender un elemento óptico y un analizador de frente de onda, el analizador de frente de onda comprendiendo además un detector de frente de onda. El detector de frente de onda está colocado en un extremo corriente abajo de una trayectoria óptica hacia la que se coloca el elemento óptico. Un método para calibrar un aberroscopio de conformidad con las enseñanzas de esta invención puede comprender los pasos de hacer pasar un frente de onda substancialmente no aberrado a lo largo de una trayectoria óptica que conduce a un analizador de frente de onda. Una aberración predeterminada se induce en el frente de onda no aberrado para formar un frente de onda aberrado. El frente de onda aberrado se induce por un elemento óptico colocado en la trayectoria óptica corriente arriba del analizador de frente de onda. El frente de onda aberrado que sale del elemento óptico se analiza por el analizador de frente de onda. El analizador de frente de onda se calibra utilizando el dato generado por el analizador de frente de onda del frente de onda aberrado. Un método para construir un dispositivo para calibrar un aberroscopio de conformidad con las enseñanzas de esta invención puede comprender los pasos de determinar una aberración deseada y crear un elemento óptico adaptado para inducir la aberración deseada. El elemento óptico creado se coloca corriente arriba de un analizador de frente de onda para inducir la aberración deseada cuando se desea calibrar el analizador de frente de onda. Las particularidades que caracterizan la presente invención, tanto en cuanto a organización como método de operación, junto con objetos y ventajas adicionales de la misma, se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción tomada en conjunción con las Figuras que se acompañan. Se debe entender expresamente que las Figuras son para el propósito de ilustración y descripción y no se pretenden como una definición de los límites de la invención. Estos y otros objetos logradas, y ventajas ofrecidas, por la presente invención, serán más completamente evidentes a medida que se lea la descripción que ahora sigue en conjunción con las Figuras que se acompañan. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS DIVERSAS VISTAS DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una ilustración esquemática de una trayectoria óptica de aberrómetro de ejemplo de conformidad con las enseñanzas de la presente invención. La Figura 2 es una ilustración esquemática de una modalidad alternativa de una trayectoria óptica de aberrómetro . La Figura 3 ilustra desplazamientos de escala de ejemplo capaces de ser inducidos por una modalidad del dispositivo de la presente invención. Las Figuras 4-7 son gráficas de trazo de rayo utilizadas en un acercamiento paraxial para calcular el tamaño de punto en un plano focal de disposición de lentilla. La Figura 8 ilustra un lente compuesto útil para inducir una aberración conocida de conformidad con la presente invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se presentará ahora una descripción de las modalidades preferidas de la presente invención con referencia a las Figuras 1-8. El método y sistema de la presente invención comprenden una pluralidad de modalidades para calibrar un aberrómetro, por ejemplo, un analizador de frente de onda, utilizado para medir aberraciones en un sistema óptico. En una modalidad particular, el sistema óptico comprende un ojo, en cuyo caso el aberrómetro se pretende para medir las aberraciones ópticas en preparación a seguir un procedimiento corrector, tal como ablación córnea. Las modalidades del sistema de la presente invención comprenden un elemento óptico y un analizador de frente de fonda (aberrómetro) para calibrar el analizador de frente de onda. El analizador de frente de onda puede comprenderA por- ejemplo, un sensor de frente de onda Hartmann-Sñack, aún cuando esto no se pretende como una limitación. En una modalidad de ejemplo ilustrada en parte en la Figura 1, dicho sensor de frente de onda comprende una disposición 11 de lentilla, tal como se conoce en el ramo, que muestrea un frente de onda en puntos regularmente espaciados y transmite los puntos muestrados ñacia un detector 12. En el caso de un analizador de frente de onda para utilizarse al medir aberraciones ópticas oculares, un frente de onda reflejado nuevamente de un ojo contiene datos que describen las aberraciones del ojo. Como las aberraciones medidas se utilizan de manera típica para construir una prescripción para un procedimiento correctivo, es importante que el analizador de frente de onda esté calibrado de manera que se pueda derivar una prescripción precisa de los datos recogidas . Un principio importante de la presente invención, por lo tanto, es proporcionar un dispositivo y un método para inducir aberraciones predeterminadas en un frente de onda conocido, típicamente un frente de onda no aberrado, de modo que una comparación de aberraciones actualmente medidas y calculadas por el analizador de frente de onda se puede hacer con aquellos que se espera teóricamente de las aberraciones predeterminadas. Luego se pueden determinar los ajustes y hacer el proceso de cálculo del analizador de frente de onda para compensar cualesquiera desviaciones de los resultados medidos esperados . El tren 10 óptico de la Figura 1 incluye una pupila 13 de entrada a través de la cual se admite un frente 14 de onda para análisis. ün primer sistema 15 de relé afocal comprende, por ejemplo, un par de lentes que comprenden un primer enfoque, o lentes 16 convergentes, y un primer lente 17 de colimación. El primer lente 17 de colimación está colocado corriente abajo de un primer punto 18 focal del primer lente 16 de enfoque. El primer sistema 15 de relé afocal hace imagen de la fuente del frente 14 de onda entrante hacia el plano 19 de pupila intermedio. Corriente abajo del plano 19 de pupila intermedio está colocado un segundo sistema 20 de relé afocal, formado, como en el primer sistema 15 de relé afocal, por un par de lentes que comprenden segundo lente 21 de enfoque que tiene segundo punto 22 focal, y segundo lente 23 de colimación. El segundo sistema 20 de relé afocal hace imagen del plano 19 de pupila intermedia en un plano de disposición 11 de lentilla. la disposición 11 de lentilla muestrea el frente 14 de onda en un número de juegos de onda, que inciden en el detector 12 corriente abajo de la disposición 11 de lentilla. Las longitudes focales fi - f5 respectivas se muestran debajo del tren 10 óptico de la Figura 1. Una arquitectura alternativa para un tren 30 óptico se ilustra en la Figura 2, esta arquitectura requiriendo menos elementos y una huella menor. El tren 30 óptico incluye una pupila 31 de entrada, y un primer sistema 100 de relé afocal que comprende un par de lentes . Los lentes comprenden un primer lente 32 de enfoque, o convergente, y un primer lente 33 de colimación. El primer lente 33 de colimación está colocado corriente abajo de un primer punto 34 focal del primer lente 32 de enfoque. El primer lente 33 de colimación recibe un frente 35 de onda del primer lente 32 convergente en una primera cara 36 y da salida a un frente 37 de onda colimado de una segunda cara 38. El primer sistema 100 de relé afocal de la Figura 2 forma imagen de la pupila 31 de entrada al plano 39 de pupila intermedio. Un elemento 40 óptico reflector se coloca en el plano 39 de pupila intermedio. Entre los lentes 32 y 33 se coloca un divisor 41 de haz, que puede comprender un' divisor de haz de película, a través del cual el frente 35 de onda que sale del primer lente 32 de enfoque pasa substancialmente sin alterar. El elemento 40 óptico reflector sirve para reflejar el frente 37 de onda que sale del primer lente 33 de colimación nuevamente a través del lente 33, la trayectoria del frente 37' de onda reflejado se invierte ahora, de manera que el primer lente 33 de colimación también sirve como un segundo lente de convergencia. El frente 37 r de onda reflejado se refleja por el divisor 41 de haz hacia un segundo lente 42 de colimación, en donde el frente 37' de onda reflejado sale la segundo lente 42 de colimación como frente 43 de onda. El frente 43 de onda incide en una disposición 11 de lentilla. Las longitudes fx - f5 focales se muestran en la Figura 2 a lo largo del lado de sus segmentos de trayectoria óptica respectivos. Un tren óptico tal como los trenes 10 y 30 ópticos arriba descritos, u otro tren óptico semejante, como se puede concebir por uno de experiencia promedio en el ramo se puede utilizar por el método y sistema de esta invención para calibrar un aberroscopio, tal como, pero no pretendido para ser limitado a, un analizador Hartmann-Shack, incluyendo una disposición 11 de lentilla y detector 12. De conformidad con las enseñanzas de esta invención, dicha calibración de aberroscopio se puede realizar utilizando un elemento óptico que tiene una aberración conocida en el tren 10 y/o 30 óptico. El elemento óptico, un Dispositivo de Calibración de Aberroscopio { "DCA" ) , induce un cambio de fase de un frente de onda que pasa a través de o reflejado por el elemento óptico, y tiene una superficie de fase modelada para reproducir un frente de onda ocular deseado para transformar un haz paralelo hacia el frente de onda deseado. Dicho elemento óptico puede comprender, pero no se pretende que esté limitado a, un lente optimizado .para una energía y aberración especificas; un elemento óptico difractivo (DOE) u holograma generado por computador (CGH) ; o un modulador de luz espacial (SL ) , tal como un cristal liquido SLM, un dispositivo de Sistemas Micro-Electro-Mecánicos (MEMS), o un espejo deformable de membrana continua. El elemento óptico puede ser transmisor o reflector. El elemento óptico DCA se puede insertar en un sistema de medición de frente de onda en cualquiera de las siguientes ubicaciones: el plano de pupila de entrada; el plano de pupila intermedio; o el plano de disposición de lentilla. En sistemas del ramo anterior, la calibración de un Aberroscopio se requiere que se realice en la instalación de fabricación introduciendo un frente de onda aberrado en el plano de pupila de entrada. Las modalidades de la presente invención permiten que la calibración se realice en cualquier momento en un sitio instalado sin perturbar la instalación de Aberroscopio. Además, el elemento óptico de esta invención puede comprender una pluralidad de elementos ópticos colocables uno a la vez en el tren óptico, tal como por ejemplo, utilizando una torreta giratoria que retiene los elementos ópticos para inserción en serie. El DCA de la presente invención de esta manera se puede utilizar para realizar calibración/validación de un instrumento. Por ejemplo, un DCA en un haz monocromático colimado o divergente proporciona, con precisión elevada, un frente de onda que contiene una aberración especifica (v.gr., un espectro de Zernike) . Aún cuando, teóricamente, una función de fase ( , y) se puede introducir por ya sea un elemento refractivo o difractivo, y se puede describir en formas matemáticas diferentes, se puede determinar que un aterrador de CGE particular se puede diseñar rás fácilmente usando una descripción polinomial de Zernike. Las modalidades del DCA de esta invención también se pueden utilizar para proporcionar compensación discreta, "desplazando" el origen de medición por un valor conocido.

Como un e emplo (ver Figura 3) , si un instrumento de medición de frente de onda dado tiene una escala Ri de medición entre -12D y +8D fia escala de medición se determina principalmente por aberraciones de primer orden, es decir, falta de enfoque) , un DCA capaz de inducir una falta de enfoque de -6D desplazará la escala ¾ a una nueva escala í½ de medición hasta -18D (es decir, la escala R2 proporciona una escala de medición de -18D a +2D) . De manera similar, un DCA capaz de inducir una falta de enfoque de +6D desplazará el escala Ri a una nueva escala R3, hasta +14D (es decir, la escala R3 proporciona una escala de medición de -6D a +14D} . Otra modalidad del método y sistema para calibración de Aberroscopio y compensación discreta de la presente invención incluye proporcionar una compensación continua utilizando elementos ópticos de adaptación, tales como un cristal liquido SLM, un dispositivo MEMS, o un espejo deformable de membrana continua. La compensación/corrección de frente de onda continua es muy útil en algunas aplicaciones relacionadas con detectar y medir la visión funcional . La precisión de una medición de aberración de frente de onda en un analizador Hartmann-Shack en parte se determina por el tamaño de punto producido por una lentilla en el plano de detector y por la separación entre dos puntos adyacentes . Estos factores dependen de un número de parámetros, incluyendo, en el caso de una medición de frente de onda de ojo, el tamaño de punto producido por el haz de sonda retinal, retina · El diámetro de pupila y dilatación de pupila también son importantes. Por ejemplo, con referencia al tren 10 óptico de la Figura 1, la dilatación de pupila del instrumento de medición de frente de onda se proporciona por: MpUpila = (f2 / fi ) X ( f4/f3 ) En el caso del tren 30 óptico de la Figura 2, la dilatación de pupila se convierte en: Mpupüa = f4 / fi , porque f2 = f3 También son importantes la longitud focal efectiva de disposición de lentilla, denotada como f5 en las Figuras 1 y 2, la abertura clara de una lentilla, y la aberración del o o . Un acercamiento paraxial para calcular el tamaño de punto en el plano focal de disposición de lentilla se mostrará con referencia a las Figuras 4-7. De la retina al espacio de objeto (Figura 4): 1O0O ^retina DXEFLemetrop [Ecuación 1) El ángulo subtendido por dret na e . s=¡LP (Ecuación 2) Las ecuaciones de Newton muestran que (Figura 5) : Z x Z' = -f2 (Ecuación 3) y Y f z (Ecuación 4) Para un sistema de relé afocal, la dilatación de pupila es (Figura 6) : Mpupua = f2 / fi (Ecuación 5) La dilatación angular entre pupila es : ?'/e = 1/Mpupiia (Ecuación 6) Aplicando las ecuaciones de Newton al primero y el segundo lentes, se obtiene: (Ecuación 7) ?? x Zl' = -fi2; z2 x z2f = -f22 y T = -^ r= fT ¾- ——> = upiia (Ecuación 8) El tamaño de punto en el plano focal de lentilla se puede calcular como ( Figura 7 ) : (Ecuación 9) en donde d es el tamaño de lentilla las ecuaciones 2, 6 y 7 entonces proporcionan: 5-5a^sb (Ecuación 10) en donde da —EFLxWWT Sreti ¡ , (Ecuación 11) representa la contribución de punto de haz de sonda retinal al tamaño de punto en el plano focal de lentilla, y en donde: (Ecuación 12} es la contribución a error ocular refractivo. Si un DCA se introduce en la trayectoria óptica, ya sea en una posición intermedia o en frente de la disposición de lentilla, la aberración de ojo se puede reducir dramáticamente, y por consecuencia el tamaño de punto en el plano de detector, mejorando de esta manera la separación de punto en el detector. Varios cálculos de ejemplo de un DCA se presentan abaj o: Ejemplo 1. Lentes que inducen desenfoque puro: Tipo de Energía a Abertura Radio de Constante Espesor Vidrio Lente 820 nm Clara Curvatura Cónica en Eje Planocóncavo -10D 12 mm -51.04 mm -0.5865 1.5 nm B 7 Planoconvexo +10D 12 mm 51.04 mm 0.58215 3 mm BK7 Ejemplo 2. Hologramas generados por computadora induciendo aberración esférica Tipo de DCA Abertura f=?2?3 + Aípi; eq de Aberración in- clara fase de la Superfi- ducida en Tér- (mm) cié Binaria (rad) minos de Poli- nomiales de Zernike (um) Aberración esférica ne-gativa 12 A2=377 C4°=-8.2 A4=-377 Aberración esférica po-sitiva 12 A2=-377 C4°=+8.2 A4=377 en donde p es la coordenada de abertura radial normalizada y la ecuación de frente de onda es WF=C40 [ 6p4-6p2-l) . Ejemplo 3. Holograma generado por computadora que induce coma puro: Para una abertura clara : 12 mm y ?=0.8 um, la ecuación de fase de la superficie binaria (en radianes) es: (Ecuación 13) f(?? T)=^{ ÍXz+(Y+yo)2 V-iX2 +(Y-yo)212 -8y r> en donde ?<?=202; rw=6 mm, e y0=0.7 mm. La aberración inducida en términos de polinomiales de Zernike es (en um) : WEX, Y)=^~(X2Y+Y3) (Ecuación 14) en donde C3-1 = -8.2 Utilizando software de diseño óptico comercial, el CGH se puede modelar como una superficie dif activa definida por una función de fase. La función de fase se especifica mediante una ecuación que podría ser un polinomial radial o Cartesiano, un polinomial de Zernike, o una ecuación de fase de modelo Sweatt. Básicamente, la función óptica f(?,?) se determina mediante trazado de rayo del frente de onda ocular que se va a generar al punto focal ole la instalación. Como el CGH nulo tiene que trabajar en el primer orden de difracción, se debe añadir una frecuencia portadora a la función de fase de tal manera como para asegurar la separación de los órdenes de difracción. El CGH se titulará apropiadamente o descentrará con respecto al eje de aberroscopio. la fotolitografía es probablemente la técnica más comúnmen e usada para hacer CGHs . La óptica binaria proporciona tres ventajas principales: la capacidad de producir estructuras difractivas complejas; bajo costo de producción para elementos de nivel de dos fases; y posiblemente la eficiencia de difracción elevada con elementos de múltiples niveles . La función de fase <p{x,y) reproducida por un elemento binario difractivo se envuelve a un intervalo entre 0 y un múltiplo integral de 2n. El perfil de fase se proporciona por; ?(?, y)= [f(?, ?)+f? 1 mod27r, (Ecuación 15) En donde ?0 es una desviación de fase constante. Las funciones de fase binaria de dos niveles se pueden describir de diversos modos, por ejemplo, cuando 1/2 (xk + Xk+i < son las soluciones de las ecuaciones [?,?) = {2k-l) , Respectivamente . El perfil de relieve de superficie h(x,y) para un CGH grabado en un substrato con un Indice n de refracción se proporciona por: (Ecuación 16) De manera típica, un CGH se diseña para operar una longitud de onda específica. Ejemplo 4. Combinación de dos lentes que producen una aberración conocida. La Figura 8 ilustra un dobleta 50 que tiene la siguiente especificación: Diámetro de pupila de entrada = 10 MI. Los dos elementos están descentrados +2 mm con respecto al eje óptico. El primer elemento 51 es un lente plano-cóncavo con un radio de curvatura de 12.55 mm, una constante cónica de 0.17, y una cuña (inclinación) de 12°. El segundo elemento 52 es un lente plano-convexo con una superficie convexa bicónica que tiene radios de curvatura en dos planos perpendiculares de 15.23 mm y 15.05 nm. La aberración de frente de onda producida por este doble expresado en términos de polinomiales de Zernxke es: WFp, ff)=C^1(3p1-2p)s±ne+C<¡(6p4-6p2 +l) (Ecuación 17) en donde el primer término representa coma y el segundo, aberración esférica; C3_1= .94; C°= -0.234; y p es la coordenada de abertura radial normalizada. Ejemplo 5. Combinación de dos CGHs. En este ejemplo, u "doblete" de dos CGHs proporciona una cantidad especificada de coma sin aberración esférica, una particularidad única. Para una abertura clara de 12 mm y ?=0.82 um, los dos CGHs que están descentrados +0.7 ram con respecto al eje óptico tienen ecuaciones de fase (en rad) proporcionadas por: ?{(t)=-0.16 xr- (Ecuación 18) 5¿2(r)=+0.164xr4 (Ecuación 19) en donde r es la coordenada radial (en mm) . La aberración inducida en términos de polinomiales de Zernike es (en um) : WE{Xf 31=·^-(???+?3) (Ecuación 20) en donde C3"1 = -8.65, rM = 6 mm; y X e Y son coordenadas de pupila (en mm) . Un análisis de tolerancia relacionado con la colocación axial y transversal del DCA puede mostrar la sensibilidad de parámetros de alineamiento/colocación. Dicho análisis se ha realizado por el presente inventor ("Aberraciones Oculares Inducidas por Errores de Centrado en Tratamientos Guiados por Onda", The Association for Research in Vision and Ophthalmology PARVO") , 2002). La validación se puede realizar utilizando una instalación interferométrica de cualquier DCA solo, asi como para un instrumento de medición de frente de onda que incluye el DCA. En este caso, un espejo plano se puede colorar en frente de la disposición de lentilla a fin de probar el sistema en modo de paso doble. Se puede observar por uno de experiencia promedio en el ramo que la presente invención confiere el beneficio de precisión de frente de onda mejorada. Además, comparado con lentes clásicos que pueden generar tipos limitados de aberración ocular, tales como error de desenfogue y aberración esférica, un holograma generado por computadora, en principio, puede reproducir cualquier aberración ocular individual o una combinación de diferentes aberraciones para generar un frente de onda compuesto. En la descripción anterior, ciertos términos se han utilizado por brevedad, claridad, y entendimiento, pero no se deben implicar limitaciones innecesarias de los mismos más allá de los requerimientos del ramo anterior, debido a que dichas palabras se usan para propósitos de descripción en la presente y se pretende que se consideren ampliamente. Además, las modalidades del aparato ilustrado y descrito en la presente son por via de ejemplo, y el alcance de la invención no está limitado a los detalles de construcción exactos. Habiendo ahora descrito la invención, la construcción, la operación y uso de modalidades preferidas de la misma, y los resultados ventajoso nuevos y útiles obtenidos por la misma, las construcciones nuevas y útiles, y equivalentes mecánicos razonables de las mismas ahora evidentes a los de experiencia promedio en el ramo se exponen las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES : 1. - Un dispositivo para calibrar un aberroscopio que comprend un elemento óptico insertable en una trayectoria óptica de un analizador de frente de onda, el elemento óptico adaptado para inducir una aberración predeterminada en un frente de onda para presentación al analizador de frente de onda. 2. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, en donde el elemento óptico comprende un holograma . 3. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, en donde el holograma comprende un substrato que tiene una superficie impuesta sobre el mismo adaptada para reproducir un frente de onda óptica deseado, el frente de onda óptica deseado teniendo la aberración predeterminada. 4. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, en donde el frente de onda aberrado deseado comprende un frente de onda modelado usando polinomiales de Zernike . 5.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, en donde el holograma comprende un holograma generado por computadora. 6. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, en donde el holograma es insertable hacia una trayectoria óptica de un analizador de frente de honda Hartmann-Shack. 7, - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, en donde el elemento óptico comprende un lente optimizado para una energía y aberración específicas. 8, - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, en donde el lente comprende una pluralidad de lentes que operan en concierto para inducir la aberración predeterminada .- 9.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, en donde el elemento óptico comprende un modulador de luz espacial adaptado para inducir la aberración predeterminada . 10. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, en donde el elemento óptico comprende medios para inducir una cantidad predeterminada de desenfoque en el frente de onda, la cantidad de desenfoque sirviendo para desplazar una escala de medición de analizador de frente de onda de una primera escala entre un primer valor mínimo y un primer valor máximo a una segunda escala entre un segundo valor mínimo y un segundo valor máximo, el primer y segundo valores mínimos y el primer y el segundo valores máximos difiriendo por la cantidad predeterminada de desenfoque. 11, - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, en donde el elemento óptico se selecciona a partir de un grupo que consiste en un elemento óptico de reflexión y uno de transmisión. 12. - Un sistema para calibrar un aberroscopio, que comprende : un analizador de frente de onda que comprende un detector de frente de onda en un extremo corriente abajo de una trayectoria óptica; y un elemento óptico insertable hacia una trayectoria óptica en el analizador de frente de onda, el elemento óptico adaptado para inducir una aberración predeterminada en un frente de onda para presentación al analizador. 13. - El sistema de conformidad con la reivindicación 12, que comprende además medios para colimar un frente de onda entrante hacia el detector corriente abajo del elemento óptico. 14. - El sistema de conformidad con la reivindicación 12, en donde el elemento óptico se selecciona a partir del grupo que consiste en un elemento óptico de reflexión y uno de transmisión. 15. - El sistema de conformidad con la reivindicación 12, en donde el elemento óptico comprende un holograma . 16.- El sistema de conformidad con la reivindicación 15,- en donde el holograma comprende un holograma generado por computadora. 17. - El sistema de conformidad con la reivindicación 12, en donde el analizador de frente de onda comprende un analizador de frente de onda Hartmarm-Shack 18. - El sistema de conformidad con la '5 reivindicación 17, en donde el analizador de frente de onda Hartmann-Shack comprende: una pupila de entrada para admitir el frente de onda e trante ; un primer sistema óptico afocal para formar una 10 imagen de la pupila de entrada hacia un plano de pupila intermedie- una disposición de lentilla; y un segundo sistema óptico afocal para formar una imagen del plano de pupila intermedio hacia la disposición de 15 lentilla, la disposición de lentilla para muestrear la imagen de pupila intermedia hacia el detector de frente de onda; y en dond : el elemento óptico está colocado en una ubicación seleccionada de un grupo que consiste en adyacente a la 0 pupila de entrada, en el plano de pupila intermedio, y adyacente a un plaño de la disposición de lentilla. 19. - El sistema de conformidad con la reivindicación 18, que comprende además un divisor de haz, y en donde: 5 el elemento óptico comprende un holograma generado por computadora reflector; el' primer sistema óptico afocal comprende un primer lente de convergencia y un primer lente de colimación,, el primer lente de colimación colocado para recibir el frente de onda entrante del primer lente convergente en una primera cara y para dar salida a un frente de onda colimado de una segunda cara, el primer lente convergente y el primer lente de colimación operando juntos para formar imagen de la pupila de entrada hacia el plano de pupila intermedio, el holograma generado por computadora colocado para recibir y reflejar el frente de onda colimado hacia el primer lente de colimación, y el divisor de haz colocado y aceptado para permitir que el frente de onda entrante salga del primer lente convergente para pasar a través substancialmente sin alterar; el segundo sistema óptico afocal comprende un segundo lente convergente que comprende el primer lente de colimación colocado para recibir un frente de onda reflejado del holograma en la segunda cara y para dar salida a un frente de onda convergente de la primera cara hacia el divisor de haz; y el segundo sistema óptico afocal comprende un segundo lente de colimación colocado para recibir el frente de onda convergente del divisor de haz y para dar salida a un segundo frente de onda colimado hacia la disposición de lentilla. 20. - Un método para calibrar un aberroscopio, que comprende los pasos de: íiacer pasar un frente de onda no aberrado a lo largo de una trayectoria óptica que conduce a un analizador de frente de onda; inducir una aberración predeterminada en el frente de onda no aberrado para formar un frente de onda aberrado utilizando un elemento óptico colocado en la trayectoria óptica corriente arriba de un analizador de frente de onda; analizar el frente de onda aberrado que sale del elemento óptico usando el analizador de frente de onda; y calibrar el analizador de frente de onda utilizando datos generados por el analizador de frente de onda del frente de onda aberrado. 21. - El método de conformidad con la reivindicación 20, en donde el paso de inducir comprende desplazar una escala de medición de analizador de frente de onda de una primera escala entre un primer valor mínimo y un primer valor máximo a una segunda escala entre un segundo valor mínimo y un segundo valor máximo, el primero y el segundo valores mínimos y el primero y el segundo valores máximos difiriendo por una cantidad determinada por el elemento óptico. 22.- El método de conformidad con la reivindicación 20, que comprende además el paso de colimar el frente de onda aberrado hacia el analizador de frente de onda corriente abajo del elemento óptico. 23. - El método de conformidad con la reivindicación 20,- que comprende además los pasos de: admitir el frente de onda no aberrado hacia una pupila de entrada; utilizar un primer sistema óptico afocal para formar una imagen de la pupila de entrada hacia un plano de pupila intermedio; utilizar un segundo sistema óptico afocal para formar una imagen del plano de pupila intermedio hacia una disposición de lentilla del analizador de frente de onda; y muestrear la imagen de plano de pupila intermedio en la disposición de lentilla y presentar las muestras de imagen hacia el analizador de frente de onda; y en donde: el paso de inducir aberración comprende colocar el elemento óptico en una ubicación seleccionada de un grupo que consiste en adyacente a la pupila de entrada,- en el plano de pupila intermedio, y adyacente a un plano de la disposición de lentilla. 24. - El método de conformidad con la reivindicación 23, en donde: el elemento óptico comprende un holograma reflector generado por computadora; el primer sistema óptico afocal comprende un primer lente convergente y un primer lente de colimación, en donde el primer lente colimado está colocado para recibir un primer frente de onda del primer lente de convergencia en una primera cara y dar salida a un frente de onda no aberrado, colimado de una segunda cara; y la inducción de un paso de aberración predeterminado comprende : recibir el frente de onda no aberrado, colimado en el holograma inducir la aberración predeterminada en el frente de onda no aberrado, colimado para producir un frente de onda aberrado; y reflejar el frente de onda aberrado hacia el primer lente de colimación; y que comprende además los pasos de: convergir el frente de onda aberrado haciendo pasar a través de la segunda cara y fuera de la primera cara del primer lente de colimación; y reflejar el frente de onda aberrado, convergido hacia un segundo lente de colimación para dar salida a un frente de onda aberrado, colimado hacia la disposición de lentilla. 25.- El método de conformidad con la reivindicación 20, en donde el elemento óptico comprende medios para inducir una cantidad predeterminada de desenfoque en el frente de onda no aberrado, la cantidad de desenfoque sirviendo para desplazar una escala de medición de analizador de frente de onda de una primera escala entre un primer valor mínimo y un primer valor máximo a una segunda escala entre un segundo valor mínimo y un segundo valor máximo, el primero y el segundo valores mínimos y el primero y el segundo valores máximos difiriendo por la cantidad predeterminada de desenfoque . 26.- Un método para construir un dispositivo para calibrar un aberroscopio que comprende los pasos de: determinar una aberración deseada; crear un holograma que tiene la aberración deseada; y colocar el holograma corriente arriba de un analizador de frente de onda. 27. - El método de conformidad con la reivindicación 26, en donde el paso de determinación comprende modelar- un frente de onda que tiene la aberración deseada utilizando polinomiales de Zernike. 28. - El método de conformidad con la reivindicación 26, en donde los pasos de determinar y crear comprenden utilizar una computadora para calcular la aberración deseada y para crear el holograma sobre un substrato . 29.- El método de conformidad con la reivindicación 26, en donde el holograma comprende uno de un holograma generado por computadora transmisor y uno reflector.