CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se encuentra relacionada con el campo de los dispositivos e instrumentos ópticos, particularmente con aquellos dispositivos accesorios que son insertables en el puerto ocular de dichos instrumentos ópticos y que están previstos para mejorar la calidad de la observación de los objetos o muestras.

ESTADO DE LA TÉCNICA

En el campo de la óptica se han desarrollado instrumentos para estudiar elementos, materiales o cuerpos celestes mejorando la imagen obtenida de los mismos y así determinar sus propiedades características.

Particularmente, la microscopía óptica ha jugado un papel clave en el desarrollo de las ciencias de la vida y los materiales. Gracias a los avances en este apartado ha sido posible, por ejemplo, estudiar enfermedades a nivel celular, lo que ha marcado el camino para el desarrollo de medicamentos y tratamientos que han salvado millones de vidas.

Convencionalmente la microscopía óptica se ha centrado en la obtención de imágenes 2D de las muestras observadas; sin embargo, en tiempos recientes, se han venido implementando microscopios que incorporan algún tipo de tecnología que permite la obtención de imágenes 3D de las muestras microscópicas.

Entre las opciones para proveer imágenes 3D de dichas muestras microscópicas se encuentran la microscopía confocal, microscopía holográfica digital, microscopía estructurada, y microscopía integral, entre otras. La microscopía integral, también llamada microscopía plenóptica o microscopía “lightfield”, tiene como principal característica la capacidad para registrar la información 3D de muestras gruesas a partir de la captura de diferentes perspectivas verticales y horizontales de la muestra en estudio. Estas perspectivas son obtenidas por medio del multiplexado espacial o temporal del campo de visión del microscopio; a partir de tales perspectivas, la información 3D de la muestra puede ser calculada utilizando algoritmos convencionales desarrollados para este fin. En la versión más compleja de microscopía integral, la serie de perspectivas verticales y horizontales de la muestra son adquiridas por medio de una matriz de microlentes ubicada en frente de un sensor digital, el cual puede ser una cámara CCD o CMOS.

Otra técnica utilizada para la captura del lightfield se basa en el uso de matrices o arreglo de cámaras. Se entiende por cámara al conjunto formado por un objetivo fotográfico y un sensor digital. Esta técnica es útil en el caso de aplicaciones en imagen macroscópica, donde el poder de resolución no está delimitado por la difracción. Sin embargo, no es recomendable su uso en microscopía, donde la difracción es el principal factor limitante del poder de resolución, ya que el tamaño del diafragma de apertura del objetivo es mucho menor que el del propio objetivo. Esto implica un poder de resolución mucho peor que el que se obtiene en el caso de usar matrices de lentes.

A pesar del desarrollo que se ha alcanzado en el campo de la microscopía integral, los sistemas para obtención de imágenes 3D que se conocen hasta el momento son esencialmente montajes voluminosos de laboratorio, cuya aplicación práctica está condicionada a la adaptación de las muestras a las condiciones que un montaje de este tipo impone.

Por lo tanto, no se han explorado opciones que permitan adaptar fácilmente un microscopio 2D para obtener imágenes 3D plenópticas.

En el estado de la técnica se encuentran dispositivos acoplables en microscopios ópticos con el fin de mejorar algunas funciones del microscopio. Por ejemplo, el modelo de utilidad de origen chino CN201344999 divulga un ocular electrónico de 30 aumentos para microscopio óptico que comprende un cañón de ocular (1) y un cuello extendido (2), que están conectados ordenadamente, en el que el extremo frontal de dicho cañón de ocular (1) está colocado con una lente de ocular I (3); el extremo posterior de dicho cilindro del ocular está colocado con una lente II del ocular (4); en la parte interna de dicho cuello extendido (2) está colocado un chip sensor de imagen (5). Preferiblemente, el sensor de imagen (5) es un sensor del tipo CCD o CMOS.

Las ventajas del dispositivo ocular revelado en este modelo de utilidad es lograr un aumento de hasta 30 veces, cambiando solamente el ocular electrónico 10 y 16 aumentos, acoplando el cañón de ocular (1) en el tubo del ocular de un microscopio óptico con una transición suave; sin embargo, este dispositivo, a pesar de ser un ocular electrónico de alto aumento, corresponde con un ocular convencional en el sentido de que no proporciona imágenes 3D. Otra divulgación de un dispositivo similar al anteriormente señalado es la solicitud de patente de origen japonés JP2017219590, la cual revela un adaptador de conexión (1) que puede conectar un sensor de imagen a un dispositivo de inspección que tenga un mecanismo óptico. El adaptador de conexión (1) incluye un cuerpo principal adaptador (4), un soporte (5) al que puede acoplarse el sensor de imagen y un soporte (5) dentro del cuerpo adaptador de montaje (4) en la dirección axial que pasa por el centro del mecanismo óptico del aparato de inspección y el centro del sensor de imagen, y un mecanismo de movimiento de montaje que permite que el miembro móvil se mueva. El mecanismo de movimiento de montaje está compuesto por una porción cilindrica exterior (6), una ranura de guía (14), un orificio alargado (15) y un pasador (16). El adaptador de conexión (1) divulgado en esta solicitud japonesa permite la unión de un sensor de formación de imágenes a un aparato de inspección provisto de un dispositivo óptico, mejorando la facilidad de uso; sin embargo, no proporciona más que una imagen 2D, en ningún caso proporciona un conjunto de escenas 3D de la muestra observada en el microscopio previsto con dicho dispositivo.

La patente invención de origen español ES 2 622 458 describe un microscopio integral, que está compuesto exclusivamente por un objetivo de microscopio, una matriz de microlentes situadas en el diafragma de apertura del objetivo de microscopio, que coincide con el plano pupilar o de Fourier, y un sensor de tipo CCD. A través de las microlentes se captan imágenes de una muestra desde diferentes perspectivas. Puede verse de esta divulgación que el microscopio es “integral”, es decir, que la tecnología allí referida está integrada en el microscopio, donde este instrumento óptico ya viene preparado para adquirir de manera simultánea imágenes de la muestra desde diferentes perspectivas y con base en éstas generar imágenes 3D de dicha muestra. Por lo tanto, el dispositivo para la formación de imágenes de la patente española referida no se puede adaptar a un microscopio convencional para convertirlo en uno del tipo plenóptico.

Como ha podido observarse a partir de la divulgación del estado de la técnica, se han previsto dispositivos acoplables al puerto ocular de instrumentos ópticos, tal como en el puerto ocular de un microscopio óptico, pero ninguno de tales dispositivos está concebido para obtener imágenes 3D plenópticas a partir de un instrumento óptico que captura imágenes de las muestras en 2D.

Por lo tanto, se hace evidente la necesidad de proporcionar un dispositivo acoplable y/o integrable en el puerto ocular de un instrumento óptico de observación subjetiva, tal como por ejemplo un microscopio óptico, donde dicho dispositivo permita obtener, en un solo disparo o toma, múltiples imágenes plenópticas de muestras 3D desde diferentes perspectivas.

DESCRIPCIÓN

Para superar las necesidades o vacíos en el estado de la técnica, la presente invención proporciona un dispositivo ocular plenóptico previsto para acoplarse en un puerto ocular de un instrumento óptico configurado para generar una imagen real de una muestra en un plano focal ubicado en una región próxima a dicho puerto ocular, el dispositivo ocular plenóptico comprende un elemento tubular que tiene un primer extremo y un segundo extremo opuesto al primer extremo, un medio de acoplamiento acoplable al puerto ocular del instrumento óptico dispuesto en el primer extremo, un diafragma ubicado a una distancia S _F de un primer arreglo de lentes, estando dicho diafragma y/o dicho primer arreglo de lentes ubicados con relación al plano focal del puerto ocular, siendo el plano focal del puerto ocular el plano donde se forma la imagen real proporcionada por el instrumento óptico, y el primer arreglo de lentes definiendo una distancia focal f _F \ un segundo arreglo de lentes ubicado a una distancia e del primer arreglo de lentes y que define una distancia focal f _E \ y una matriz de lentes ubicada a una distancia S _F ' del segundo arreglo de lentes, configurada para capturar la imagen real procedente del instrumento óptico, generar un conjunto de imágenes elementales y enviarlas a un medio de registro con discretización espacial, donde dicho medio de registro con discretización espacial está ubicado a una distancia f _L de la matriz de lentes y comprende unos medios de comunicación configurados para transmitir el conjunto de imágenes elementales provenientes de la matriz de lentes hacía unos medios de procesamiento de imágenes externos.

En realizaciones alternativas la posición de la matriz de lentes es tal que coincide con un foco imagen generado por la focalización combinada del primer arreglo de lentes con el segundo arreglo de lentes, de manera que S

En realizaciones preferidas la posición de la matriz de lentes es tal que coincide con un plano imagen generado por la focalización combinada del primer arreglo de lentes con el segundo arreglo de lentes, de manera que S _F = ^rp(fE~e) y donde z es la

distancia entre la pupila de salida del instrumento óptico y el diafragma del ocular plenóptico. En otras realizaciones preferidas la matriz de lentes comprende una matriz de microlentes definida con un periodo p y que define una distancia focal f _L, de manera que el medio de registro con discretización espacial está ubicado en el plano focal de la matriz de lentes definido por dicha distancia focal f _L.

En otras realizaciones aún más alternativas del dispositivo ocular plenóptico, el primer arreglo de lentes y el segundo arreglo de lentes en su conjunto definen una distancia focal f _oc, y en donde el diafragma, cuando está configurado como un diafragma de campo, comprende una abertura circular de diámetro f, de manera que f _oc f = p ·.

En realizaciones alternativas del dispositivo ocular plenóptico de la invención, los medios de comunicación del medio de registro con discretización espacial están configurados para transmitir el conjunto de imágenes por conexión alámbrica o por conexión inalámbrica.

En otras realizaciones, el instrumento óptico al que el dispositivo ocular plenóptico de la invención se puede acoplar se escoge entre un microscopio óptico, teodolitos, anteojos binoculares, otoscopios, dermatoscopios, y cualquier otro instrumento óptico provisto de al menos un puerto ocular.

La invención también prevé un instrumento óptico provisto de al menos dos puertos oculares, donde en el primero de dichos puertos oculares se acopla y/o integra el dispositivo ocular plenóptico hasta aquí descrito, y en el segundo puerto ocular se acopla y/o integra una cámara CCD o similar para la captura de imágenes 2D, donde el instrumento óptico se configura para registrar simultanea o independientemente imágenes plenópticas 3D con el dispositivo ocular plenóptico de la invención e imágenes 2D con la cámara CCD o similar.

Una de las ventajas conseguidas con la invención descrita es que el dispositivo es un elemento independiente del instrumento óptico, por lo tanto, puede ser insertado en instrumentos diferentes, siempre que éstos cuenten con un puerto ocular.

Otra de las ventajas de la invención, es que está previsto para acoplarse liberablemente en el puerto ocular del instrumento óptico. El puerto ocular es externo y fácilmente accesible, de esta manera el procedimiento de quitar o insertar el dispositivo es igual que un ocular cualquiera, que no requiere del uso de herramientas y tarda no más que unos segundos en acoplarse o retirarse. Además, al ser dispuesto en el puerto ocular, el dispositivo desarrollado es capaz de trabajar simultáneamente con la parte convencional del instrumento óptico, pudiendo aprovechar todas las utilidades del mismo, tal como en un microscopio, en el cual se puede aprovechar la facilidad de manipulación de muestras, el uso de filtros de iluminación, la utilización de sistemas de enfoque motorizados, o cualquier otro aditamento opto-mecánico.

Una ventaja adicional es que el procesamiento de las imágenes elementales para producir la requerida información 3D de la muestra es llevado a cabo con algoritmos convencionales, fácilmente incorporados en dispositivos de procesamiento externos conocidos, tal como ordenadores, tablets, smartphones, etc., por lo cual, el instrumento óptico no requiere de intervención y la aplicación del dispositivo de la presente invención es directa e inmediata.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben considerarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:

La Fig. 1 es una vista general en corte del dispositivo ocular plenóptico.

La Fig. 2 es un ejemplo de acoplamiento entre un microscopio y el dispositivo ocular plenóptico de la invención, donde, de forma esquematizada, se muestra la trayectoria que siguen los rayos de luz a través del microscopio desde la muestra hasta el dispositivo ocular plenóptico.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UN EJEMPLO DE REALIZACIÓN

En la siguiente descripción detallada se exponen numerosos detalles específicos en forma de ejemplos para proporcionar un entendimiento minucioso de las enseñanzas relevantes. Sin embargo, resultará evidente para los expertos en la materia que las presentes enseñanzas pueden llevarse a la práctica sin tales detalles.

De acuerdo con una realización preferida, la invención revela un dispositivo ocular plenóptico (1) el cual está previsto para acoplarse en un puerto ocular de un instrumento óptico, donde tales instrumentos ópticos dotados con puerto ocular pueden escogerse entre un microscopio óptico, teodolitos, anteojos binoculares, otoscopios, dermatoscopios, y cualquier otro instrumento óptico que cuente con un puerto ocular. Según puede observarse en la figura 1 , el dispositivo ocular plenóptico (1) comprende un cuerpo en forma de elemento tubular (2) el cual se conforma como una estructura de soporte configurada para sujetar todos los componentes del dispositivo. El elemento tubular (2) comprende un primer extremo (2A), que corresponde al extremo proximal o preferiblemente orientado hacia el puerto ocular del instrumento óptico, y un segundo extremo (2B) que corresponde al extremo distal o más alejado del puerto ocular, siendo por lo tanto opuesto al primer extremo (2A). En realizaciones preferidas, el elemento tubular (2) es un cilindrico hueco, conformado a partir de plástico o metal y/o combinaciones de éstos, comprendiendo dicho elemento tubular (2) ranuras, cavidades, topes y/o similares configurados para fijar los componentes del dispositivo ocular plenóptico (1).

En el primer extremo (2A) y previsto en el elemento tubular (2) se dispone un medio de acople

(3) a puerto ocular configurado, como su nombre lo indica, para acoplar el dispositivo ocular plenóptico (1) al puerto ocular del instrumento óptico. En la realización mostrada en la figura 1 , el medio de acople (3) se configura como una porción estrecha (3A) del elemento tubular (2) con un tamaño adecuado tal que permita la inserción de dicha porción estrecha (3A) en el puerto ocular, de manera que este estrechamiento del elemento tubular (2) genera un hombro (3B) que funciona como limitador de inserción del medio de acople (3) en el puerto ocular.

Como se observa en la figura 1 , el dispositivo ocular plenóptico (1) comprende un diafragma

(4), el cual tiene por función regular la cantidad de luz que llega a un primer arreglo de lentes

(5), separado una distancia de dicho diafragma (4). La ubicación del diafragma (4) le permite ser configurado como un diafragma de campo. En realizaciones preferentes, el diafragma (4) es un diafragma de tipo iris, no siendo esta configuración preferente una limitante dentro del alcance de la invención.

Es importante aclarar que, dentro del contexto de la invención, el término arreglo de lentes puede hacer referencia a una única lente o al acoplamiento o unión de dos o más lentes alineadas sobre un mismo eje óptico, donde cada arreglo de lentes tiene sus propiedades ópticas particulares, por ejemplo, los puntos focales o focos, la longitud focal, etc.

Por otro lado, el primer arreglo de lentes (5) está ubicado a una distancia S _F del diafragma (4), definiendo una distancia focal f _F , y estando configurado como un arreglo de lentes de campo, de manera que el campo visual es aumentado en dicho primer arreglo de lentes (5). En realizaciones simplificadas, el primer arreglo de lentes (5) comprende una única lente de forma plano-convexa, donde la orientación de la parte convexa del lente dependerá de la posición de dicha lente con respecto del diafragma (4). En otras realizaciones el primer arreglo de lentes (5) es una combinación de dos o más lentes convexas superpuestas o unidas entre sí. Como es conocido en los oculares convencionales, este primer arreglo de lentes (5) se puede ubicar en una posición posterior al diafragma (4), es decir, en una posición en la que el diafragma (4) está ubicado primero en relación al extremo (2A) que el primer arreglo de lentes (5), o se puede ubicar en una posición anterior al diafragma (4) en primer lugar con respecto al extremo (2A). En el primero de estos casos, como el enseñado en la figura 1 , el dispositivo ocular plenóptico (1) está configurado como uno del tipo“positivo”, donde la parte convexa se orienta hacia el extremo (2B), mientras que en el segundo caso (no ilustrado) el dispositivo ocular está configurado como uno del tipo negativo, donde la parte convexa del arreglo de lentes se orienta hacia el extremo (2A).

Por otro lado, y como también se ve en la figura 1 , el dispositivo ocular plenóptico (1) comprende un segundo arreglo de lentes (6) que se ubica a una distancia e del primer arreglo de lentes (5) y define una distancia focal f _E . Este segundo arreglo de lentes (6), en su realización más simple, comprende una sola lente de forma plano-convexa, donde la parte convexa del lente se orienta hacia el puerto ocular. En otras realizaciones, el segundo arreglo de lentes (6) es una combinación de dos o más lentes convexas superpuestas o unidas entre sí.

Los elementos que se han descrito hasta este punto hacen parte o conformarían un dispositivo ocular convencional como es comúnmente conocido. De esta manera el primer arreglo de lentes (5) sería la denominada lente de campo y el segundo arreglo de lentes (6) sería la lente de ojo.

Es de destacar que el dispositivo ocular plenóptico (1) de la invención, al igual que un ocular convencional, está previsto para capturar una imagen real (intermedia) de una muestra que el instrumento óptico genera en un plano focal ubicado en una región próxima a dicho puerto ocular. Esta“región próxima” o proximidad al puerto ocular donde se genera el plano focal tiene que ver con el tipo de instrumento óptico, puesto que, por ejemplo, en el caso de un telescopio, el plano focal está en el foco imagen del objetivo del telescopio, y en el caso de un microscopio con lente de tubo, el plano focal está en el foco imagen de la lente de tubo. Por este motivo, el dispositivo ocular debe estar ubicado en una región que es próxima al plano focal en el que se forma la imagen real (intermedia) para capturar dicha imagen real y procesarla con los elementos que se describirán a continuación. Como puede verse en la figura 1 , la invención comprende una matriz de lentes (7) acoplada al elemento tubular (2), ubicada a una distancia S _F ' del segundo arreglo de lentes (6), donde la posición de dicha matriz de lentes (7) es tal que coincide con un foco imagen generado por la focalización combinada del primer arreglo de lentes (5) con el segundo arreglo de lentes (6). La matriz de lentes (7) define una distancia focal f _L y está configurada para capturar la imagen real (aumentada) proveniente del instrumento óptico, en particular, la imagen proporcionada por la combinación del primer arreglo de lentes (5) y el segundo arreglo de lentes (6), generar un conjunto de imágenes elementales y enviarlas a un medio de registro con discretización espacial (8).

En realizaciones preferidas, la matriz de lentes (7) comprende una matriz de lentes dispuestas sobre un mismo plano, de forma que los ejes ópticos de cada una de las lentes son todos paralelos entre sí y perpendiculares al plano de las lentes. Las lentes de la matriz están definidas con un tamaño o un periodo p, y una distancia focal f _L. Es importante destacar que cuando la matriz de lentes (7) es una matriz de microlentes, cada una de la microlentes tiene una distancia focal f _L, de manera que todas las distancias focales forman un plano focal común que se encuentra ubicado a una distancia focal también denominada f _L. En este plano focal se ubica preferiblemente el medio de registro con discretización espacial (8).

El medio de registro y discretización espacial (8) se encuentra preferiblemente ubicado en el segundo extremo (2B) del cuerpo (2), de tal manera que coincide con el plano focal de la matriz de lentes (7), como se ha dicho anteriormente, y está configurado para registrar un conjunto de imágenes en perspectiva que en párrafos anteriores se han denominado como imágenes elementales, las cuales provienen de la matriz de lentes (7), y para transmitir dicho conjunto de imágenes hacía unos medios de procesamiento de imágenes externos mediante unos medios de comunicación comprendidos en dicho medio de registro y discretización espacial (8).

En realizaciones preferentes, el medio de registro y discretización espacial (8) se selecciona a partir de un sensor CMOS o un sensor CCD y/o cualquier otro medio de registro con discretización espacial capaz de registrar el conjunto de imágenes en perspectiva provenientes de la matriz de lentes (7). A su vez, el diafragma (4) está ubicado de tal manera y tiene un tamaño tal que opera como un diafragma de campo, lo cual garantiza el aprovechamiento óptimo de un área sensora del medio de registro y discretización espacial (8). Los medios de comunicación previstos en el medio de registro y discretización espacial (8) pueden enviar las imágenes registradas hacia los medios de procesamiento de imágenes externos a través de conexiones alámbricas del tipo USB, camera link, u otras, o bien por medio de enlaces inalámbricos tipo WiFi, ZigBee IEEE 802.15.4, bluetooth, o de cualquier otro tipo. Tales medios de procesamiento de imágenes pueden ser un ordenador, una tableta o un Smartphone.

Es importante destacar que para lograr el máximo aprovechamiento del dispositivo ocular plenóptico (1) de la invención, tanto en resolución como en campo visual, se han establecido unas expresiones matemáticas que permiten establecer el diámetro f de la abertura del diafragma (4), cuando dicho diafragma (4) se configura como diafragma de campo, de manera tal que el conjugado del diámetro f a través de los arreglos de lentes posteriores, es decir, a través del primer arreglo de lentes (5) y del segundo arreglo de lentes (6) tenga el tamaño de la matriz de lentes (7).

Teniendo en cuenta que, como se ha definido en párrafos anteriores, e es la distancia entre el primer arreglo de lentes (5) y el segundo arreglo de lentes (6), f _F la distancia focal del primer arreglo de lentes (5) y f _E la distancia focal del segundo arreglo de lentes (6), se puede calcular una distancia focal f _oc del dispositivo ocular como conjunto haciendo uso de las ecuaciones clásicas de la óptica geométrica: fFfE

foc (

ÍF+ÍE-e 1)

También es posible calcular la posición del plano focal objeto S _F, es decir, la distancia entre el primer arreglo de lentes (5) y el diafragma (4) y la posición del plano focal imagen S _F ' , es decir, la distancia entre el segundo arreglo de lentes (6) y la matriz de lentes (7) Donde z es la distancia desde la pupila de salida del instrumento óptico hasta el diafragma del ocular.

Ahora bien, el diámetro f de la abertura del diafragma (4), cuando este se configura como diafragma de campo, y que consigue el máximo rendimiento del dispositivo se halla definido por:

F = R g (4)

Es importante anotar que al referirse a diámetro f se hace referencia al diámetro efectivo, ya que la abertura del diafragma puede ser circular, cuadrangular, rectangular, hexagonal, o poligonal en general siempre que permita hallar un diámetro f efectivo.

De acuerdo con lo anterior, los parámetros f _oc , f _L y p se seleccionan para brindar un aumento tal que el dispositivo ocular plenóptico (1) produzca el número de imágenes elementales requeridas de acuerdo con las características deseadas: a mayor número de imágenes elementales, mayor profundidad de campo y menor resolución (y viceversa). Una situación que optimiza la resolución y la profundidad de campo es aquella en la que la matriz de lentes (7) proporciona un máximo de entre 3 y 5 imágenes.

En las realizaciones mostradas, la matriz de lentes (7) es bidimensional, pudiendo tener, por ejemplo, 5x5 lentes. En tal caso se proporcionaría 5x5 imágenes elementales o, dicho de otra manera, 5 imágenes elementales a lo largo de una dirección cartesiana.

En la figura 2 se presenta un esquema de un ejemplo de acoplamiento del dispositivo ocular plenóptico (1) en el puerto ocular de un microscopio que opera sobre un objeto 0(x, y), donde la imagen es captada por un objetivo (10) de dicho instrumento, donde dicho objetivo tiene, al menos, un conjunto de lentes para enfocar y producir la imagen real 0'(x, y) del objeto 0(x, y) observado, y un diafragma de apertura (1 1) para regular la cantidad de luz. La imagen real proporcionada por el instrumento óptico, 0'(x, y), se forma sobre el plano del diafragma (4) del dispositivo ocular plenóptico (1). Como se observa en la citada figura, el primer arreglo de lentes (5) y el segundo arreglo de lentes (6) proporcionan una imagen del objeto 0(x, y) en el infinito, y una imagen del diafragma de apertura a una distancia S _F ' del segundo arreglo de lentes (6). La invención también proporciona un instrumento óptico provisto de al menos dos puertos oculares, donde en el primero de dichos puertos oculares se acopla y/o integra el dispositivo ocular plenóptico (1) hasta acá descrito, y en el segundo puerto ocular se acopla y/o integra una cámara CCD o similar para la captura de imágenes 2D, donde el instrumento óptico se configura para registrar simultanea o independientemente imágenes plenópticas 3D con el dispositivo ocular plenóptico (1) e imágenes 2D con la cámara CCD o similar. De esta manera se provee un instrumento óptico capaz de proporcionar imágenes 2D e imágenes plenópticas 3D de la muestra al tiempo o separadamente. Hay que considerar que partes de la invención, especialmente las correspondientes al procesamiento de las imágenes que llegan al del medio de registro y discretización espacial (8), pueden implementarse en hardware, software, firmware o una combinación de los mismos; así como implementar múltiples pasos o métodos en software o firmware almacenado en una memoria y ejecutado por un sistema de ejecución de instrucciones adecuado para tal fin