Superficie de lente de letra como "cap" (top-right) de un toro (aquí con R = 1.2 r).Una lente tórica es una lente con diferente potencia óptica y distancia focal en dos orientaciones perpendiculares. Una de sus superficies tiene forma de "tapa" de un toro (véase la figura a la derecha), y la otra suele ser esférica. Este tipo de lente se comporta como una combinación de una lente esférica y una cilíndrica. Las lentes tóricas se utilizan principalmente en gafas, lentes de contacto y lentes intraoculares para corregir el astigmatismo.
Torus
Un toro resulta cuando un círculo con radio r gira alrededor de un eje que miente en el mismo plano que el círculo (aquí está el z axis) a una distancia R desde el centro del círculo.Un toro es la superficie de revolución que se produce cuando un círculo de radio r gira alrededor de un eje que se encuentra en el mismo plano que el círculo, a una distancia R del centro del círculo (véase la figura de la derecha). Si R > r, se produce un toro anular. Si R = r, se produce un toro córneo, donde la abertura se contrae en un único punto. R < r da como resultado un toro fusiforme, donde solo quedan dos depresiones desde la abertura; estas depresiones se hacen menos profundas a medida que R se aproxima a 0. Cuando R = 0, el toro degenera en una esfera de radio r.Cuando el radio principal R enfoques 0 (aquí de derecha a izquierda), el toro se convierte en una esfera.
Radius de curvatura y potencia óptica
El mayor radio de curvatura de la superficie de la lente tórica, R + r, corresponde al menor poder refractivo, S, dado por
,
donde n es el índice de refracción del material de la lente.
El radio de curvatura más pequeño, r, corresponde al mayor poder refractivo, s, dado por
.
Dado que R + r > r, S < s. La lente se comporta aproximadamente como una combinación de una lente esférica con potencia óptica s y una lente cilíndrica con potencia s − S. En oftalmología y optometría, s − S se denomina potencia cilíndrica de la lente.
Nótese que tanto la curvatura máxima como la mínima tienen forma circular. Por consiguiente, en contraposición a la creencia popular, la lente tórica no es un elipsoide de revolución.
Rayo de luz y su poder refractivo
Los rayos de luz dentro del plano (x,y) del toro (como se define en la figura anterior) se refractan según el radio de curvatura máximo, R + r, lo que significa que tiene el menor poder de refracción, S.
Los rayos de luz dentro de un plano que pasa por el eje de revolución (el eje z) del toro se refractan según el radio de curvatura más pequeño, r, lo que significa que tiene el mayor poder de refracción, s.
Como consecuencia, existen dos potencias refractivas diferentes en orientaciones perpendiculares. En orientaciones intermedias, la potencia refractiva cambia gradualmente del valor máximo al mínimo, o viceversa. Esto compensa la aberración astigmática del ojo.
Lente atórico
Gracias a las modernas técnicas de diseño, esmerilado y pulido controlados por computadora, se pueden lograr correcciones visuales óptimas para ángulos de visión aún más amplios al permitir ciertas desviaciones de la forma tórica. Esto se denomina lente atórica (literalmente, lente no tórica). Se relaciona con las lentes tóricas de la misma manera que las lentes asféricas con las esféricas.
Notas
^Esto se utiliza para corregir el astigmatismo. En este contexto, el término cilindro se basa en una aproximación matemática, que sólo es válida para pequeños poderes correctivos
^Volk, D.: Aspheric Lenses Archived 2012-03-12 en el Wayback Machine, en Oftalmología de Duane, capítulo 50 (Lippinkott, Wilkins & Williams / Wolters-Kluwer Health, Chicago, USA)
