Diseño y fabricación de un equipo prototipo para medir la potencia refractiva de lentes oftálmicas progresivas

Abstract

El enfoque principal de esta tesis se basa en el diseño y fabricación de un equipo prototipo destinado a medir la potencia refractiva de lentes oftálmicas progresivas. Actualmente, la caracterización adecuada de estas lentes resulta en un gran interés gracias a su demanda a nivel global en los últimos años, sobretodo por su capacidad de acoplar correcciones ópticas para visión lejana y cercana en una misma lente, así como una mayor personalización de acuerdo a las necesidades visuales de cada usuario. Hoy en día las tecnologías disponibles para la caracterización de lentes progresivas son costosas o carecen de eficiencia, resaltando la necesidad de proponer soluciones más asequibles y confiables. La relevancia del presente proyecto es que afronta la problemática mencionada, mediante el equipo prototipo propuesto cuyo principio de operación se basa en una modificación de la prueba de Hartmann. Para cumplir con el objetivo, se realizaron varios desarrollos, incluyen do el uso del análisis de Fourier para estudiar los patrones de puntos que representan el frente de onda muestreado, permitiendo la obtención de mapas de fase para su procesamiento me diante un algoritmo computacional. Diseño de sistemas ópticos de iluminación y formación de imagen para los patrones de Hartmann, así como la fabricación de pantallas de Hartmann para estudiar las lentes progresivas. Además, la construcción de las piezas necesarias para el ensamblaje del equipo y el desarrollo de un algoritmo computacional para medir los mapas de potencia refractiva de las lentes progresivas. Los resultados obtenidos evidenciaron la efectividad del equipo construido al corresponder con los valores nominales de las lentes de estudio, destacando características como la genera ción de iluminación homogénea para garantizar la calidad y confiabilidad en las mediciones. Una apropiada formación de imagen gracias al sistema óptico y la pantalla de Hartmann utilizada. La implementación de un motor de paso que proporcionó un rango de trabajo di námico, presentando una alternativa de bajo costo y estable para el movimiento del equipo. Además del uso de equipos como Raspberry Pi y Arduino Uno que permiten una articulación y trabajo en conjunto de todas las componentes y funcionalidades del equipo (Texto tomado de la fuente).

Abstract. The main focus of this thesis is based on the design and manufacture of a prototype equipment intended to measure the refractive power of progressive ophthalmic lenses. Currently, the proper characterization of these lenses is of great interest due to their global demand in recent years, especially due to their ability to couple optical corrections for distance and near vision in the same lens, as well as greater customization according to the visual needs of each user. Today, the technologies available for the characterization of progressive lenses are expensive or lack efficiency, highlighting the need to propose more affordable and reliable solutions. The relevance of this project is that it addresses the mentioned problem through the proposed prototype equipment whose operating principle is based on a modification of the Hartmann test. To meet the objective, several developments were made, including the use of Fourier analysis to study the point patterns that represent the sampled wavefront, allowing the obtaining of phase maps for processing through a computational algorithm. Design of optical systems for lighting and image formation for Hartmann patterns, as well as the manufacture of Hartmann screens to study progressive lenses. In addition, the construction of the necessary parts for the assembly of the equipment and the development of a computational algorithm to measure the refractive power maps of progressive lenses. The results obtained showed the effectiveness of the equipment built by corresponding to the nominal values of the study lenses, highlighting characteristics such as the generation of homogeneous lighting to guarantee quality and reliability in measurements. An appropriate image formation thanks to the optical system and the Hartmann screen used. The implementation of a stepper motor that provided a dynamic working range, presenting a low-cost and stable alternative for the movement of the equipment. In addition to the use of equipment such as Raspberry Pi and Arduino Uno that allow an articulation and joint work of all the components and functionalities of the equipment.