Modelos geométricos para la evaluación refractiva de la córnea

Trabajo presentado en la VIII Reunión Nacional de Óptica, Alicante, Septiembre 2006.El análisis corneal se realiza habitualmente asumiendo dos consideraciones. En primer lugar se considera una única superficie que separa el aire de un medio con un índice equivalente queratométrico y en segundo lugar, el análisis se realiza mediante trazado exacto de rayos, con lo que el patrón de salida resultante no estará muestreado uniformemente. En este trabajo analizamos la validez de ambas afirmaciones. Para ello, estudiamos la importancia de la segunda superficie corneal y proponemos diversas simplificaciones al problema de calcular la transmitancia corneal sin remuestrear el patrón de salida. Las diferentes aproximaciones realizadas serán analizadas calculando las diferencias en el camino óptico recorrido por la luz al atravesar la córnea. Mostraremos, mediante una descomposición de la función de camino óptico en polinomios de Zernike, que evaluar únicamente diferencias absolutas en el camino óptico no es el mejor criterio, ya que se comete un error al describir la aberración esférica de la córnea. Además, a partir de la descomposición en polinomios de Zernike seremos capaces de determinar cual de las aproximaciones propuestas es suficientemente buena para describir la córnea.Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia a través del proyecto: FIS2005-05053

Propagation and phase reconstruction of ocular wavefronts with SAR techniques

In this communication, we report a new method to determine the wavefront aberration function of personalized eyes. We obtain corneal surface data and axial lengths for different eyes. With these data, we construct a diffractive model of a human eye, which permits calculation of propagated light distributions at any distance inside the eye. We obtain the field at the exit of crystalline lens and extract the phase information. To unwrap this phase we use a path-following method and with the reconstructed phase we obtain the wavefront aberration function that we analyze using Zernike polynomials. The method allows linking between field patterns and wavefront surfaces that are softer and easier to analyze. To demonstrate the possibilities of the technique we have chosen five eyes which present different levels of corneal irregularities, from a quasi-spherical cornea to a very deformed one.This work has been supported by the Ministerio de Educación y Ciencia (Spain) through the project no. FIS2005-05053 and by the Conselleria de Empresa, Universitat i Ciència of the Generalitat Valencia (Valencia, Spain), through the project no. ACOMP06/099

Reconstrucción de fase en la propagación luminosa mediante técnicas SAR

Comunicación presentada en la VIII Reunión Nacional de Óptica, Alicante, Septiembre 2006.Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto FIS 2005-05053 del Ministerio de Educación y Ciencia

Geometrical approximations for accurate evaluation of refraction in the human cornea

Corneal analysis is usually done under two assumptions: first it is considered as a single surface that separates air from a medium with an equivalent keratometric index. The analysis is done under exact ray tracing, which leads to a non-uniformly sampled output pattern. In this paper we analyze both of these affirmations. We will first study the importance of the second corneal surface. We also propose several simplifications to the problem of calculating the transmittance of the cornea without resampling the output pattern. The different approximations will be analyzed by computing the differences in the optical path length covered by the light when passing the cornea. We will show that unique evaluation if absolute differences in the optical path is not the best criterion, since it fails in describing the spherical aberration. We will also analyze the absolute optical path function by decomposing it in Zernike polynomials. This criterion will lead us to determine whether approximations proposed are good enough to describe the cornea.This work has been partially supported by the Conselleria de Empresa, Universitat i Ciencia of the Generalitat Valenciana, through the Project no. GV04A/ 578, and by the Ministerio de Educación y Ciencia through the Project no. FIS2005-05053

Estudio y evaluación de la formación de imágenes en el ojo humano

Comunicación presentada en la VIII Reunión Nacional de Óptica, Alicante, Septiembre 2006

Light patterns calculation with Fresnel integral and its application to the study of the human eye

El grupo de Óptica y Ciencias de la Visión de la Universidad de Alicante se ha dedicado, durante los últimos años al estudio de la propagación de la luz en el ojo humano, desde un punto de vista ondulatorio. Para ello se ha desarrollado un método de cálculo numérico de patrones de Fresnel a través de la transformada rápida de Fourier. El método se ha ajustado al sistema particular del ojo humano, prestando especial atención a la evaluación de los elementos refractivos del ojo así como a los parámetros relativos al muestreo y a la distancia de propagación. En esta comunicación presentamos el método así como los ajustes básicos que optimizan el tiempo de cálculo. Se presentan asimismo algunas aplicaciones y previsiones de desarrollo en el futuro.During last years, the Group of Optics and Vision Science from the University of Alicante has been devoted to the study of light propagation inside the eye using wave optics. To this end, we have developed a method for numerical calculation of Fresnel patterns through the Fast Fourier transform. The method has been adjusted to the particularities of the human eye optical system. Special attention has been paid to describe the refractive elements of the human eye. Optimal sampling and distance of propagation has been also adjusted in order to obtain a real-time algorithm. In this communication we present the method together with basic adjustments that has to be applied. We also present some applications and perspectives of future development.Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia a través del proyecto: FIS2005-05053