Centrul Scolar pentru Educatie Incluziva “Elena Doamna” Focsani
Aparate si instrumente optice (Suport de curs )
Scoala Postliceala
Ms. Tehnician optometrist
Specializarea : Optician
Visan Ramona
1. Sisteme telescopice . 1.1 Lunete Kepler si Galilei Luneta Luneta este este un aparat aparat optic optic afocal afocal care care permit permitee observ observare areaa obiect obiectelo elor r situate la distante mari . Este formata din cel putin doua ansambluri optice : un obiectiv care formeaza imaginea rasturnata a obiectului aflat la infinit si un ocular care mareste imaginea data de obiectiv . Clasificare – lunetele pot fi : - cu siste sisteme me lenticul lenticulare are numite numite refract refractoare oare : luneta luneta Galilei Galilei , Kepler Kepler,, terestra terestra si si binoclul ; - cu oglinzi , numite reflectoare : telescoape Newton , Gregory ; -cu lentile si oglinzi de compensare ; -speciale pentru fotografiere . Schemele optice ale lunetelor Kepler (fig.1a) si Galilei ( fig.1b ).
Fig. 1 Pentru masurare se foloseste luneta Kepler prevazuta cu reticul situat in planul focal obiect al ocularului Oc, suprapus cu planul focal imagine al obiectivului Ob. In acest plan se mont montea eaza za diaf diafra ragm gmaa de camp camp si diaf diafra ragm gmaa de desc deschi hide dere re este este situ situat ataa in plan planul ul principal principal obiect . Imaginea Imaginea imaginii acesteia acesteia data de ocular este pupila de iesire iesire pe care trebuie sa se suprapuna cu pupila ochiului .
1.2 Telescoape astronomice Tele Telesc scop opul ul este este un inst instru rume ment nt optic optic care care , prin prin intermediul mai multor oglinzi sau lentile recepteaza si focalizeaza lumina provenita de la obiecte indepartate si care furnizeaza ochiului observatorului imaginea marita a acestora . Telescopul are doua caracteristici principale : - poate recepta mai multa lumina ca ochiul uman si ajuta la observarea obiectelor putin luminoase sau foarte indepartate - detecteaza cele mai mici detalii , mult mai bine decat ochiul liber , datorita puterii separatoare mai mari . A ceasta depinde de diametrul odiectivului . (deschidere) Telescoapele astronomice se caracterizeaza prin calitatea lor optica (finisarea suprafetelor, calitatea lentilelor,centrarea
2
mecanica a elementelor ) care trebuie sa fie foarte ridicata pentru a putea permite performante adecvate obiectelor urmarite cum ar fi : suprafata planetelor , rezolutia stelelor duble etc. Lunetele pentru telescoape trebuie sa rezolve obiecte situate la distante mari. Exista multe scheme, cu diferite caracteristici ,preferata fiind schema Ritchey-Chretien , cu oglinda principala parabolica concava si cea secundara hiperbolica convexa , care realizeaza un camp unghiular mare. Oglinzile se executa din sticle cu coeficienti de dilatare mici ( cuart , sticla ceramica Zerodur realizata in Meinz cu a =0,1510 / `C . In fig.2 este prezentata schema de principiu a unui telescop refractor , iar in fig.3 cea a unui telescop astronomic cu oglinzi ( telescopul astronomic Newton ) ; la acesta observarea se face la 90` in raport cu axa telescopului . Oglinda parabolica poate fi din sticla sau metalica . Oglinda secundara este plana iar imaginea obtinuta este dreapta . Fig. 2 Fig. 3
In fig.4 este prezentata schema de principiua telescopului Schmidt –Cassegrain . Observarea se face in linie si permite o constructie mai scurta precum si un camp de observare mai mare . In schimb constructia acestui telescop este mai complicata , ceea ce face sa fie mai scump .
Fig. 4
3
Calitatea optica a oglinzii principale este esentiala . Oglinda poate fi sferica sau asferica . Spre deosebire de telescoapele refractoare , aici reflexia nu creeaza aberatii cromatice . Telescoapele cu oglinzi sunt destinate observarii obiectelor ceresti mai putin luminoase si care necesita o buna putere separatoare .
1.3 Lunete terestre La observarile terestre trebuie ca ultima imagine sa fie dreapta . Luneta Galilei satisface aceasta cerinta dar nu permite montarea unui reticul si nu poate fi utilizata pentru masuraturi . Luneta Kepler permite montarea reticulului dar imaginea finala este inversata . Pentru a transforma luneta Kepler(astronomica) intr-una terestra , trebuie ca dupa obiectiv sa fie montat un redresor , care poate fi prismatic sau lenticular . Cele mai folosite sunt cele cu prisme Porro si prisme Leman cu acoperis .Pentru a produce redresarea imaginii prismele cu acoperis trebuie sa aiba un numar par de suprafete reflectante . Cele mai utilizate redresoare sunt : a). redresor cu lentile – multiplica grosimetrul de 1,5 x b). redresor cu prisme Porro –este un redresor de inalta calitate ; nu mareste grosimetrul . Este cel mai utilizat in constructia lunetelor terestre . c). redresor cu lentile si prisme Porro – este utilizat pentru telescopul Newton multiplica de 2,8 x grosimetrul ocularului .
Fig. 5
Luneta cu redresor prismatic – luneta monocolara .
Fig. 6
1.4 Obiective si oculare pentru sisteme telescopice . Obiectivele sunt ansambluri optice care au rolul de a forma prima imagine reala a obiectului din spatiu .
4
Obiectivele pentru sisteme telescopice realizeaza imagini reale ale unor obiecte indepartate . Aceste obiective sunt simple , formate din doua lentile lipite -dublet acromat corectat la aberatia cromatica , apocromat –corectata la cromatism , sfericitate si coma sau separate prin inele distantiere . Obiectivul lunetei mai poate fi format din oglinzi sau din lentile si oglinzi . Au un camp unghiular redus si de aceea se corecteaza numai din punct de vedere al cromatismului , aberatiei de coma si al aberatiei de sfericitate , celelalte aberatii fiind neglijabile .
Caracteristicile sunt : - distanta
principale focala utilizate
deschiderea relativa distanta dintre doua puncte (linii ) Cateva obiective frecvent : a).Obiectiv tip Fraunhofer – dublet nelipit , compus dintr-o lentila convergenta Crown si o lentila divergenta din Flint .
Fig. 7
b).Obiectiv de tip Gauss – contine doua lentile nelipite . Este corectat la sfericitate pentru doua radiatii . c). Obiective de tip Clairaut si de tip Mosotti- sunt formate dintr-un singur dublet lipit , lentilele mai mari neputand fi lipite rigid datorita diferentelor de dilatare diferita a sticlelor . d). Obiectivul triplet tip Harrting – construit dintr-un triplet lipit , avand curburile interioare egale si cu doua forme constructive : o lentila divergenta din flint intercalata intre doua lentile convergente din crown (d) sau o lentila convergenta din crown intre doua lentile divergente din flint (e) . Obiectivele lipite prezinta avantajul unei montari mai usoare . Obiectivele nelipite pot fi corectate mai bine
Fig. 8
Tip de obiectiv cu oglinda .
Obiectivele sistemelor telescopice au distante focale mari necesitand
5
tuburi metalice de lungime mare, care au inerent abateri dimensionale , de forma si de pozitie . Din acest motiv piesele optice necesita monturi speciale . Ocularele – sunt sisteme optice care functioneaza ca o lupa cu obiectul situat in planul focal obiect . Acesta mareste imaginea furnizata de sistemul optic situat anterior (obiectiv) . Pot fi simple sau compuse . Cele compuse sunt formate din doua parti : lentila de ochi , situata de partea ochiuui si lentila de camp , situata in partea opusa . Pentru ca ochiul sa priveasca in repaus trebuie ca imaginea virtuala si marita data de ocular sa fie situata la infinit pentru ochiul emetop sau la distanta punctului remotum pentru ochiul ametrop . Din acest motiv ocularele sunt prevazute cu monturi speciale care permit deplasarea axiala a sistemului optic . Din punct de vedere al plasarii ocularului in raport cu imaginea data de obiectiv se deosebesc : - oculare pozitive – oculare plasate dincolo de imagine - oculare negative – imaginea furnizata de obiectiv se formeaza intre lentila de camp si lentila de ochi , in focarul obiect al lentilei de ochi pentru ochiul emetrop . Cele mai folosite tipuri de oculare sunt : 1. Ocularul Ramsden –format din doua lentile convergente , de obicei plan-convexe . 2. Ocularul Huygens – este un ocular negativ , imaginea formandu-se intre cele doua lentile . Ocularul poate fi : - Huygens simplu – format din doua lentile plan-convexe , imaginea este buna doar in centrul campului ; - Huygens acromatic – cu trei lentile si imagine mai buna in tot campul ; - Huygens modificat – cu 3.Ocularul Kellner – doua lentile dar cu o calitate mai buna dacet cel clasic . elimina aberatiile cromatice . Fata de ocularul Ramsden , lentila de ochi este un mic dublet lipit , acromat , format dintr-o lentila convergenta si una divergenta din sticla optica cu indici de refractie diferiti . 4.Ocularul ortoscopic – realizeaza o corectie de calitate a sfericitatii si cromatismului, fiind indicat pentru mariri puternice .
6
1.5 Aparate cu sisteme telescopice .
7
1.5.1. Refractometrul Badal . Este o metoda care sta la baza functionarii multor tipuri de refractometre care permit examinarea computerizata a refractiei , cum este dioptronul. Dioptronul este un autorefractometru in inflarosu a carui functionare se bazeaza pe netitatea imaginii pe retina a unui test . Principiul metodei este prezentat schematic in figura de mai jos .
8
proasta a mediilor oculare - afectiuni ale corneei sau retinei - fixare instabila - pupila mai mica de 2 mm in - ametropii
diametru superioare posibilitatilor de masurare ale aparatului - pozitie necorespunzatoare a pacientuluiin timpul masurarii - acomodare instrumentala .
Autorefractokeratometru automat
Proiectat pentru masurari rapide si precise, bazate pe tehnologia optica de la Huvitz. Masurare keratometrie cu ajutorul a doua cercuri mira si 2 LED-uri pentru determinarea curburii si puterii de refractie Mod autostart, cu ajutorul caruia dispozitivul mentine incetosarea pentru mai multe masuratori, lucru care-l face ideal pentru copii sau pacienti care fixeaza greu tinta. Functii avansate precum: gama larga de masurare, curbura lentilelor de contact, distanta pupilara, distanta vertex, masurarea pupilei si irisului (prin inghetarea imaginii) Usor de folosit prin urmatoarele caracteristici: - ecran color LCD de 5,7" pentru imagini in timp real - indicator de focalizare pentru pozitia optima a ohiului - blocare cu o singura atingere - imprimanta de mare viteza (3 secunde) - posibilitate de conectare cu alte dispozitive Huvitz pentru obtinerea unui sistem complet de refractie
dimensiuni: 252 X 510 X 450 mm
1.5.2. Frontifocometrul . Se foloseste pentru determinarea puterii dioptrice la centrul lentilelor cu axe simetrice si astigmatice, precum si a combinatiilor , in intervalul +/- 25,00 dpt ; de asemenea , se pot determina directiile principale ale lentilelor astigmatice , precum si actiunea prismatica intre 0 si 6,5 dpt si directia bazei lentilelor prismatice . Frontifocometrul se compune din : - sursa de lumina care ilumineaza un test mobil de-a lungul axei optice a aparatului
9
- colimator - suport care sprijina lentila de masurat - sistem cu tus - sistem de vizare constituit dintr-o luneta astronomica cu un reticul gradat in planul focal imagine al obiectivului - sistem de citire a puterilor dioptrice , a carui rigla gradata este solidara cu testul . Puterea dioptrica a lentilei este corect masurata atuci c and testul se vede net , aceasta relevandu-se cu putere pe rigla gradata . Lentila este centrata atunci cand axa optica a acesteia coincide cu axa optica a aparatului . Aceasta pozitie este obtinuta atunci cand testul ocupa pozitia in centrul reticulului . Cu ajutorul sistemului cu tus se vizualizeaza centrul , marcandu-l pe lentila . Drumul razelor luminoase . Imaginea testului trebuie sa se formeze la infinit pentru a putea fi vazuta net prin luneta de vizare . Fara lentila de masurat , conditia este indeplinita atunci cand testul este in focarul colimatorului .
Posibilitatea masurarii puterii dioptrice a lentilei se datoreaza constructiei frontifocometrului care pune in coincidenta focarul lentileicolimatoare cu punctul de sprijin al lentilei de masurat . Acest punct de sprijin nu este altul decat varful dioptrului lentilei de masurat .
10
lensmetru automat - masurare progresiva mai eficienta prin algoritmi avansati - gama de masurare intre +25D si -25D - mod prisma aditionala, puteti alege intre 5 si 10 - mod pentru ochelari de soare intunecati - masurarea lentilelor de contact - senzor PD integrat - estimari UV cu valori numerice exacte - masurarea lentilelor de contact prin dispozitivul optional - ecran LCD color pivotant -5 pana la 60 de grade, cu luminozitate si claritate crescute - suport de masurare compact, util pentru masurarea lentilelor inramate in rame mici - interfata grafica utilizator - imprimanta termica integrata
11
- dimensiuni compacte (190 x 377 x 237)
1.5.3. Sinoptofor
Sinoptoforul este un stereoscopcare permite examinarea si tratamentul diverselor heteroforii,al slabirii amplitudinii de convergenta relative si tot felul de strabisme.
12
Aparatul are in componenta doua colimatoare de constructie speciala, corespunzatoare celor doi ochi. Fiecare ochi priveste prin obiectivul colimatorului corespunzator imaginea mirei test iluminata de sursa de lumina. Colimatoarele sunt montate pe brate care se rotesc in jurul unor pivoti ale caror axe trebuie sa treaca prin centrele de rotatie ale globilor oculari. Distanta dintre pivoti poate fi reglata precum si reazemul barbiei pacientului, astfel incat axele optice ale celor doua colimatoare sa coincida cu liniile de privire. Mirele, situate in planele focale ale colimatoarelor,pot fi schimbate. Axele optice ale obiectivelor se pot roti in plan vertival cu ± 30˚. Mirele test se pot roti si se pot deplasa pe verticala.
2. Lupe Lupa este un sistem optic convergent care formeaza o imagine dreapta , marita si virtuala a unui obiect . Actiunea optica a lupei consta in marirea unghiului sub care se vede obiectului . Pentru ca ochiul sa priveasca in repaus ( fara efortul de acomodare ) trebuie ca obiectul sa fie situat in planul focal obiect , imaginea sa formandu-se astfel la infinit . Pentru masurare lupei ii este necesar sa se monteze o diafragma de deschidere mica in planul focal imagine . Clasificarea lupelor – dupa gradul de corectare al aberatiilor deosebim : a). Lupa simpla – este o lentila de cea mai buna forma privind abetatia de sfericitate sau aberatia de coma sau poate avea suprafete asferice (fresnel, Lupab). compusa – este alcatuita din cel parabolice) . putin doua lentile lipite sau nelipite , in scopul corectarii unor aberatii ; cele mai intalnite sunt : - lupa acromatica – este un sistem optic alcatuit din doua sau mai multe lentile , care formeaza o imagine corectata cromatic . - lupa aplanetica –este un sistem optic alcatuit din doua sau mai multe lentile , imaginea este corectata de astigmatism si de curbura de camp . - ocularul poziti – alcatuit din mai multe lentile . - microscopul – este o lupa alcatuita din doua sisteme situate la distanta .
13
Alte tipuri de lupe : 1. Lupa simpla . Ca lupa simpla poate servi o lentila cu aberatie minima . Lentilele menisc pentru ochelari prezinta avantajul ca sunt stigmatice . 2. Lupa compusa . Este constituita din mai multe lentile . Daca se lipesc doua lentile plan – convexe cu suprafetele plane pe un disc metalic , care are rol de diafragma , se obtine o lupa groasa (a) .
In constructia aparatelor se folosesc lupe plan-cilindrice groase (b) . Lupa acromatica este constituita din doua lentile lipite (c) . Pentru a se obtine lupe aplanetice sau astigmate se folosesc combinatii de 3 , respectiv 4 lentile (d) . 3. Lupe complexe . Au un dispozitiv de marire , cu actiunea unei lupe , prevazut cu prisme , cu excelente calitati optice corectat de aberatii pentru mariri mai mari de 3x . Toate suprafetele optice sunt tratate antireflex ,ceea ce imbunatateste transmisia luminii si contrastul . Aberatiile sferice precum si aberatiile cromatice sunt eliminate , flexibilitatea montajului permite reglajul in raport de distanta pupilara .
14
lupe pentru citit
- lupe de mana cu lentile asferice usoare, tratate impotriva zgarieturilor - cu sau fara iluminare LED - design modern, ergonomic, pentru dreptaci sau stangaci - schimbare usoara a bateriei - magnificatie 8-24 D
Telelupe . Lupe binoculare . Lupele montate pe ochelari pot fi strabatute cu usurinta deasupra directia privirii , fara a se afecta alinierea . Pernitele nazale moi , se construiesc din silicon si previn alunecarea . Sunt utilizate in medicina si tehnologie lasand mainile libere pentru activitatea de efectuat . Folosesc sistemul telescopic Kepler si se fixeaza pe un suport reglabil astfel incat sa asigure un confort maxim . Pot fi purtate si in fata ochelarilor de corectie datorita ocularelor speciale .
SCHWEIZER Kepler - sistem telescopic cu focalizare intre infinit si 250 mm - se monteaza pe ochelari
15
Oftalmoscopul simplu
Principiul oftalmoscopiei consta in aceea ca observatorul examineaza fundul de ochi al pacientului folosind sistemul optic al acestuia drept lupa . Imaginea unui segment obiect de pe retina prin sistemul optic al ochiului va fi : - la infinit , in cazul ochiului emetrop - in fata si rasturnata , in cazul miopului - in spate si dreapta , in cazul hipermetropului . Observarea retinei pacientului se poate face daca sunt indeplinite conditiile : - retina sa fie iluminata convenabil - campul cercetat din retina pacientului sa corespunda cu campul vizual al observatorului - ochii pacientului si observatorului sa fie compensati cu lentileasa ca retinele lor sa fie conjugate . Iluminarea retinei pacientului poate fi transclerala sau prin pupila . Cel mai frecvent este folosita iluminarea prin pupila . Metode de oftalmoscopie a). Metoda directa – consta in observarea imaginiiretinei pacientului direct prin sistemul sau optic . Ochiul pac ientului are rol de lupa cu putere de 60 dpt. b). Metoda indirecta – asigura un grosisment mare dar c amp mic . Oftalmoscopul este un aparat optic care permite proiectarea pe retina a unui fascicul luminos si observarea zonei luminate dupa o axa cat mai apropiata de cea a fasciculului de iluminare .
Observarea poate urmari : - examinarea structurilor oculare interne : iris , cristalin , retina , corp vitros si investigarea patologiei - examinarea corneei , camerei anterioare , cristalinului : depistarea defectelor de transparenta ale ochiului , depistarea de corpuri straine - determinarea ametropiei si evolutia lor prin citirea puterii lentilei de acomodatiei . Oftalmoscopul se compune din : - sursa de lumina condensator - un filtru verde (nu trebuie sa fie rosu) care mareste contrastul vaselor de sange - diafragmele , care permit adaptarea unei iluminari maxime a fundului de ochi sau a structurilor anterioare - o mira test care se proiecteaza pe retina - doua obiective - o oglinda deviatoare , reglabila , care permite iluminarea fundului de ochi - un disc Recoss compus din lentile de acomodare ce permit o observare fara efort .
16
Functionare : fundul de ochi al pacientului este iluminat cu un fascicul luminos provenind de la sursa de lumina si deviat de oglinda . Astfel , iluminat fundul de ochi devine sursa luminoasa pentru observare . Ochiul pacientului serveste in acelasi timp de lupa pentru observarea fundului sau de ochi . O chiul pacientului si cel al observatorului sunt corectati daca este necesar astfel incat cele doua retine sa fie conjugate . Astfel , puterea lentilei de acomodare este aproximativ egala cu suma puterilor de refractie ale ochiului pacientului si cel al observatorului .
Oftalmoscop Heine Beta 2005 - sursa de lumina Heine XHL xenon halogen de 2.5 sau 3.5 V - dioptrii de la -36 la +38 - 7 filtre de test cu interferenta de filtru rosu
17
Retinofort – serveste pentru fotografierea fundului de ochi .
3. Microscopul . Este constituit din doua sisteme optice convergente obiectivul si ocularul , fixate la extremitatile unui tub care poate fi deplasat de-a lungul axei pentru a putea fi apropiat sau departat de obiect . Un rol importanteste sistemul de iluminare . Tipuri de microscoape : biologic - de masurat - stereomicroscop cu lampa cu fanta . Biomicroscopul . Este utilizat in oftalmologie , dotat cu sisteme de iluminare speciale , prevazute cu un dispozitiv numit “lampa cu fanta” ce ofera mai multe posibilitati de iluminare a corneei si vizualizand diferitele afectiuni : leziuni ale corneei , adancimea acestora , distrofii punctuale , opacitatea cristalinului (formarea cataractei ) , evidentiaza atrofia irisului sau pierderea epiteliului sau pigmentar . Schema optica simplificata a dispozitivului “lampa cu fanta” .
18
Biomicroscop Date tehnice: Se livreaza cu tablie pentru masa Sursa de alimentare Ajustamentul diopterului: -5D- +3D Inaltimea fantei: 0mm-12mm: ajustabila in continuu Latimea (diametrul) fantei: de la 0.3mm-pana la 12mm: ajustabila in continuu Ajustarea magnificatiei: 6X, 10X, 16X, 25X, 40X Accesoriile standard includ: - husa de protectie - maneta de calibrare - lampa de rezerva - hartie pentru suportul de barbie - sigurante - scut pentru respiratie - chei pentru intretinere - cablu pentru electricitate
- adaptori pentru camera foto digitale si camera CCD - include camera CCD, cablu firewire si soft
19
ALTE APARATE FOLOSITE IN ATELIERE DE OPTICA MEDICALA
20
Masina de gaurit GFC - DIGITALA Date tehnice:
Include: Masina de gaurit digitala Burghiie Perii Transformator Suport pentru ventuze Inclinatia reglabila Sistem de centrare al lentilelor ce asigura o aliniare perfecta a axelor Adaptor de suporti de ventuze diferite tipuri (la cerere): weco / briot / indo / essilor ... Sistem de eliminare a vibratiilor Sistem de fixare a lentilelor cu ventuze reglabile Capabil de gaurire, increstare si despicare a lentilelor 2 ecrane digitale pentru centrarea, memorarea pozitiei demolensului, pentru o inalta pr ecizie.
Colorator lentile
Masina coloreaza lentile organice prin scufundarea intr-o baie cu solutie de ulei colorat, agitat magnetic permanent. Temperatura si viteza agitatorului mecanic sunt pastrate constante. Include termostat pentru reglarea temperaturii
21
