Óptica adaptativa en oftalmoscopia: corrección de las aberraciones del ojo mediante un modulador espacial de cristal

Abstract

Las aberraciones ópticas determinan la formación de imágenes en el ojo, tanto en el proceso de la visión como en las observaciones oftalmoscópicas del fondo de ojo. La corrección total de estas aberraciones permitiría una resolución limitada sólo por la difracción en las pupilas utilizadas. Las aberraciones del ojo difieren de un sujeto a otro y no responden a modelos sencillos. En este trabajo se propone el uso de técnicas de Óptica Adaptativa para el desarrollo de un sistema experimental para la medida y corrección de las aberraciones estáticas del ojo. Estas técnicas pueden ser igualmente útiles para obtener imágenes de alta resolución de la retina, utilizarse en el diseño de lentes oftálmicas, etc. Para la medida de la función aberración de onda, se han utilizado dos métodos no invasivos aplicables al ojo humano: La Recuperación de Fase a partir de dos imágenes de Doble Paso, y el Sensor de Hartmann-Shack. Para la corrección de la aberración se ha utilizado un Modulador Espacial de Cristal Líquido. Se han desarrollado los procedimientos de control y de calibrado de estos métodos, y se estudia la viabilidad de aplicación para el ojo. Finalmente, se han realizado medidas de la aberración, mediante ambos métodos, y su posterior corrección mediante el modulador espacial de cristal líquido, en un ojo artificial y en sujetos reales. Abstract: The image formation properties of the eye are determined by the aberrations of the optics. The complete correction of the aberrations would allow diffraction-limited resolution. The aberrations of the eye are not easily modeled and are different for each subject. This thesis proposes the use of adaptive optics techniques to measure and correct the static aberrations of the eye. The principles and methods developed are useful in specific applications, i.e., high-resolution retinal imaging, ophthalmic lens design, etc. Two non-invasive methods have been used to measure the wave aberration function: Phase Retrieval Techniques from two double-pass retinal images; and the Hartmann-Shack sensor. A Liquid Crystal Spatial Light Modulator was used to adaptively correct the wave front aberration of the eye. This thesis also includes guidelines to calibrate and control the proposed techniques. Finally, experimental explorations of these methods are reported. Several results are presented, including the measure and the subsequent compensation of the wave aberration for artificial and human eyes.