FUNDAIA NVMNTULUI PREUNIVERSITAR AL COOPERAIEI METEUGRETI SPIRU HARET COLEGIUL UCECOM SPIRU HARET BUCURETI

MODULUL IX: TEHNOLOGIA LENTILELOR(SUPORT DE CURS)

COALA POSTLICEAL CALIFICAREA: TEHNICIAN OPTOMETRIST NIVEL 3 AVANSAT ANUL I

PROF. ING. GORDIN STOICA ANCA

INTRODUCERE

Lentila este o pies optic transparent de forma unui disc, care are cel puin una din suprafee curbat. Aceasta este definiia cea mai simpl i mai la ndemna oricui. Aparine grupei produselor de mecanic fin, fiind una din cele mai utilizate piese optice. Utilizarea ei n cercetarea tiinific, n laboratoare, la studierea fenomenelor fizice, chimice, biologice, la msurarea calitativ i cantitativ, investigarea i redarea lor prin fotografiere, filmare etc., se completeaz cu folosirea ei n tehnic la realizarea subansamblurilor i ansamblurilor de precizie ale aparatelor, mainilor, utilajelor i instalaiilor i nu n ultimul rnd, la corecia problemelor vizuale, de natur optic, ale ochiului uman. n timpul exploatrii lentilelor, acestea trebuie s funcioneze cu mare precizie, sensibilitate, fidelitate, repetabilitate, insensibilitate la factori perturbatori, simplitate n deservire i s corespund celor mai exigente cerine de design. De asemenea trebuie s aibe o fiabilitate ridicat. Pentru rezolvarea acestor cerine, este necesar ca lentilele s fie executate i montate n condiii care s le situeze n clasele de precizie i calitate superioar, iar materialele din care se execut s ndeplineasc, pe lng cerinele de rezisten, durabilitate i prelucrabilitate, i condiiile special prescrise. Modulul IX Tehnologia lentilelor i propune s prezinte aspectele cele mai importante ale lentilelor folosite n optica medical pentru corecia i ameliorarea problemelor vizuale. Coninuturile abordate n acest curs sunt elaborate pe baza standardului de pregtire profesional al calificrii tehnician optometrist, nivel 3 avansat i de asemenea pe baza curriculum-ului aferent acestei calificri. Astfel se vor studia tipurile de materiale optice, etapele tehnologiei de execuie a lentilelor i caracteristicile acestora.

2

CUPRINS

CAPITOLUL 1 Tehnologia prelucrrii lentilelor aeriene din sticl optic mineral CAPITOLUL 2 Tehnologia centrrii lentilelor aeriene din sticl mineral CAPITOLUL 3 Tehnologia de fabricare a lentilelor aeriene din sticl organic CAPITOLUL 4 Tehnologia straturilor subiri CAPITOLUL 5 Tipuri de lentile aeriene de corecie i protecie CAPITOLUL 6 Materiale pentru lentile de contact CAPITOLUL 7 Tehnologia de prelucrare a lentilelor de contact CAPITOLUL 8 Tipuri de lentile de contact CAPITOLUL 9 Calculul lentilelor aeriene i de contact

BIBLIOGRAFIE ANEXE TESTE FIA INDIVIDUAL DE INSTRUIRE PRACTIC REFERAT

3

CAPITOLUL 1 TEHNOLOGIA PRELUCRRII LENTILELOR AERIENE DIN STICL OPTIC MINERAL Sticla optic mineral Sticla este materialul care la rcire trece direct din stare lichid n stare solid, fr nici o stare intermediar, cu condiia ca i cele dou faze s fie n echilibru termodinamic. Sticla obinuit se obine prin topirea unui amestec de nisip, sod i calcar, care dup rcire se transform ntr-un corp omogen, amorf i transparent. Pentru obinerea sticlelor cu anumite proprieti tehnice, n amestecul de materii prime se mai introduc i alte substane cum sunt: boraxul, oxizii de plumb, dolomite, colorani anorganici (oxizi sau sulfuri metalice). Dintre varietile tehnice de sticl, cele mai importante sunt: sticla industrial, sticla optic incolor, sticla optic colorat, sticla care disperseaz lumina, sticla tehnic, sticla organic. Sticla industrial are o serie de proprieti: transparen, omogenitate, duritate la temperatur obinuit, fragilitate, conductivitate electric i termic redus, stabilitate fa de aciunea apei, a aerului i a altor reactivi chimici. Sticla optic incolor servete ca material pentru majoritatea pieselor optice ale aparatelor. n funcie de compoziia lor i de calitile lor optice exist mai multe tipuri de sticl. Prin denumirea sticlei optice se indic tipul sticlei. Dup denumire se deosebesc dou grupe principale: sticla tip Crown i sticla tip Flint. Dup compoziie sticlele Crown nu conin plumb, iar sticlele Flint conin plumb. Prin introducerea diferitelor substane n compoziia sticlei, cele dou tipuri prezint numeroase variante. Sau mai obinut grupe de sticl cu fluor-crown, crown-bor, crown-fosfat etc. Sticla optic colorat - la majoritatea aparatelor i instrumentelor optice este necesar i sticla colorat. Sticla colorat se execut n acelai mod ca i sticla optic incolor, cu deosebirea c se adaug n amestec o substan care provoac o anumit colorare. n tabelul de mai jos sunt indicate cteva substane colorante i efectele lor. Colorantul Oxid de cupru Clorura de aur Oxid de disprosiu Oxid de uraniu Sulfura de fier Oxid de crom Oxid de cupru Oxid de cobalt Oxid de nichel Dioxid de mangan Simbolul chimic Cu2O AuCl3 Dy2O3 UO3 FeS Cr2O3 CuO CoO NiO MnO2 Efectul colorant Rou Roz pna la rou Roz Galben, portocaliu Galben-cafeniu Verde Albastru-verzui, negru Albastru, verde Cafeniu pna la violet Violet, brun-nchis

Sticla care disperseaz lumina are rolul de a abate lumina incident din direcia ei i de a o dispersa n toate direciile. Sunt dou categorii de sticl care disperseaz lumina: sticla mat i sticla opal. Sticla mat se obine din sticl clar prin mtuirea ei pe una sau pe ambele fee. Sticla opal este o sticl cu aspect lptos, obinut prin introducerea n masa sticlei a unor ageni de opacizare, ce conin fluor (criolit), staniu sau fosfor (fosfati). Sticla tehnic se poate clasifica n: sticl brut i sticl de oglinzi. - sticla brut are suprafaa rugoas. n ea se pot ntlni uneori defecte de tipul: incluziuni filiforme, bule etc. Din aceast sticl se execut piese optice de mic precizie, cum ar fi: lentile simple, condensatoare, etc. 4

- sticla de oglinzi are o compoziie simpl coninnd SiO2, NA2O sau SiO2, K2O, CaO. Sticla de oglinzi polisat se obine dup lefuirea i polisarea sticlei brute. Din ea se execut: lentile condensatoare, lentile pentru ochelari etc. Tipuri i sorturi de sticl optic mineral Pentru fabricarea pieselor optice, n prezent se folosesc foarte multe sorturi de sticl optic incolor, care se deosebesc ntre ele prin compoziie chimic, proprieti optice, fizico-chimice, mecanice i termice. Sticlele Crown nu au n compoziie plumb, conin n schimb mai mult potasiu, au indici de refracie mici (nD = 1,45.1,7) i dispersii medii mari. Sticlele Flint se caracterizeaz printr-un coninut ridicat de oxid de plumb (pna la 70%). Au indici de refracie mari (1,57.2) i dispersie medie mic. Pentru notarea sticlelor din grupa Crown se folosete simbolul K, iar pentru cele din categoria Flint se folosete simbolul F. n cadrul fiecrei grupe s-au difereniat cinci categorii i anume: sticle foarte uoare, sticle uoare, sticle grele, sticle foarte grele. Ele sunt simbolizate aa cum rezult din tabelul de mai jos : Categoria foarte uoare uoare normale grele foarte grele Crown LLK LK K SK SSK Flint LLF LF F SF SFS ; SSF Crown CUU CU C CG CGG Flint UUF UF F GF GGF

Fiecrei categorii de sticla i corespund mai multe sorturi, notate n ordine cu cifre, de exemplu: SK10 Cron greu sortul 10. ntre aceste dou grupe principale, Crown i Flint, mai exist o serie de sticle intermediare, numite Crown-Flint i simbolizate FK, ce conin ntre 3 15% oxid de plumb, au indici de refracie cuprini ntre 1,5 1,55. n cadrul categoriilor amintite se mai pot deosebi sticlele cu bariu i sticlele cu bor, la care coninutul n oxizii respectivi este mai ridicat (peste 30%), de exemplu: Ba LF4 care reprezint o sticl uoar de Flint cu bariu, sortul 4. Sticla colorat este utilizat la confecionarea filtrelor de lumin. Proprietile optice ale sticlelor colorate depind de compoziia chimic, tipul i coninutul procentual al colorantului utilizat. Nuana culorii i intensitatea acesteia sunt determinate de natura colorantului, concentraia sa, compoziia sticlei de baz i, ntr-o anumit msur, de regimul de topire i recoacere. Se clasifica n: sticle colorate cu sulfur de cadmiu i seleniu, sticle pe baz de colorani moleculari dizolvai i coloidali, sticle ultraviolete incolore i sticle infraroii incolore. Proprietile sticlelor optice minerale Domeniul de utilizare al sticlelor optice minerale este determinat de: proprietile optice, indicii de calitate, stabilitatea chimic, proprietile fizico-mecanice i termice. Proprietile optice ale sticlei sunt: indicele de refracie, dispersia, coeficientul de reflexie. Aceste proprieti sunt constante pentru fiecare tip de sticl, ele fiind nscrise n cataloagele sticlelor optice. Indicele de refracie reprezint raportul dintre viteza de propagare a unei radiaii electromagnetice n vid c i viteza ei v n mediul optic respectiv sau raportul dintre sinusul unghiului de inciden i i sinusul unghiului de refracie r, cnd radiaia este refractat din vid (sau aer) n mediu. Valoarea indicelui de refracie depinde de densitatea mediului optic prin care se propag radiaia i de lungimea de und a radiaiei . Indicele de refracie se msoar i se indic n cataloage cu precizia de a patra sau a cincea zecimal (de exemplu, nF = 1,5163; nF = 1,50355). Pentru sticlele optice, indicele de 5

refracie variaz n limitele 1,45.2, depinznd de compoziia chimic a sticlei i de tratamentul termic aplicat acesteia, fiind o constant cu valori corespunztoare fiecrei sticle. Dispersia reprezint fenomenul de descompunere a luminii albe, la trecerea ei printr-o prism optic n radiaiile (culorile) spectrale (fig.1). Fenomenul se produce datorit dependenei indicelui de refracie al sticlei, de lungimea de und corespunztoare fiecrei radiaii. Dispersia produce n aparatele optice aberaia de cromatism, care trebuie nlturat. Puterea de dispersie a sticlelor depinde de compoziia lor chimic i este exprimat prin dou mrimi: dispersia medie i coeficientul de dispersie. Dispersia medie reprezint diferena dintre indicele de refracie al radiaiei albastre i indicele de refracie al radiaiei rosii, notndu-se cu nF nC. Coeficientul de dispersie (coeficientul lui Abbe) notat cu se exprima cu relatia = nD / nF nC, unde nD, nF, nC sunt indicii de refracie pentru radiaiile galbene, albastre i roii. Sticlele optice au dispersia medie ntre 18 70. Coeficientul de reflexie CR reprezint raportul dintre intensitatea luminii reflectate IR i intensitatea luminii incidente I0, exprimat n procente. Pierderile de lumina prin reflexie, la parcurgerea unui singur dioptru, au valori cuprinse ntre 4 9%. Pentru micorarea acestor pierderi se fac acoperiri ale suprafeelor active cu straturi transparente antireflectante. Indicii de calitate sunt reprezentai de urmtoarele proprieti: coeficientul de absorbie a luminii, omogenitatea optic, lipsa de incluziuni filiforme, coninutul de bule, refracia dubl a luminii. Coeficientul de absorbie a luminii - la trecerea luminii printr-o pies optic, o parte din intensitatea fasciculului luminos incident este reflectat de suprafee polisate, o parte trece prin pies (este transmis mai departe), iar o alt parte este absorbit de sticla optic i transformat ntr-o alt form de energie (cldur). La alegerea sticlelor optice din care se execut piesele optice se urmrete ca aceasta s aib un factor de absorbie ct mai mic, pentru a nu produce scderea intensitii fasciculului ce d claritatea imaginii. Omogenitatea optic este proprietatea sticlei de a avea aceeai valoare a indicelui de refracie n toat masa sticlei. Coninutul de bule: bulele sunt incluziuni gazoase de forme i dimensiuni diferite: rotunde, ovale, alungite. Bulele joac rolul unor lentile suplimentare care refract i disperseaz razele ce trec prin sticl. Aceasta duce la pierderi de flux luminos, dunnd imaginii. Bulele din piesele optice, care nu sunt situate n plane unde se formeaz imaginile reale, se vd n ocular sub forma unor pete ntunecate, fr contur precis. Incluziunile filiforme sunt defecte de fabricaie care apar sub forma unor fire singulare, fire intersectate sau sub forma unor plane de separaie. Diametrul lor este de ordinul zecimilor de milimetru, dar lungimea poate fi de sute de milimetri. Aceste incluziuni duc la variaia indicelui de refracie n masa sticlei. Refracia dubl (birefringena) apare la sticla optic datorit unor aciuni exterioare, cum ar fi: presiuni, nclziri sau rciri neuniforme, cmpuri electrice i magnetice etc. Fenomenul const n descompunerea unui fascicul incident pe un astfel de mediu n dou fascicule, dintre care unul (fasciculul ordinar) se propag n conformitate cu legile opticii geometrice, iar cellalt (fasciculul extraordinar) nu respect aceste legi. Un obiect privit printr-un mediu birefringent apare dublu. Stabilitatea chimic se caracterizeaz prin capacitatea sticlei de a se opune alterrii n urma aciunii apei, a soluiilor de acizi alcalini i sruri, a gazelor din atmosfer i n general fa de reactivi chimici. Stabilitatea chimic a sticlei este una din principalele sale proprieti care determin att tehnologia de prelucrare ct i calitile de exploatare a sticlei. Stabilitatea chimic nu depinde numai de natura reactivului, ci este determinat i de compoziia chimic a sticlei. Sticla este atacat diferit de ap, n special de apa cald, chiar i umiditatea aerului este suficient pentru a produce fenomene de descompunere la anumite tipuri de sticl. Sub influena bioxidului de carbon din aer se formeaz un nveli albstrui care apoi devine cafeniu. Aceasta se formeaz datorit faptului c umiditatea dizolv 6

din sticl, componentele alcaline i acestea se combin cu carbonul din aer, formnd soda i potasa. Carbonaii formai acoper suprafaa sticlei. La nceput acest nveli poate fi ters, dar pe msura descompunerii el nu mai poate fi nlturat dect prin prelucrarea suprafeei. De aceea se recomand ca de cte ori este necesar s se ndeprteze orice umiditate de pe sticl. Anumite tipuri de sticl pot fi atacate de acizi i baze. Dintre substanele bazice se menioneaz n primul rnd leiile potasice i sodice. Ele atac sticla i o fac opac. Dintre acizi, cel care atac cel mai puternic sticla este acidul fluorhidric. De aceea, el este folosit la gravarea sticlei. Fa de restul acizilor, majoritatea tipurilor de sticl au o rezisten bun. Stabilitatea chimic a sticlei se caracterizeaz prin doi indici: stabilitatea fa de aciunea atmosferei umede i stabilitatea fa de aciunea soluiilor acide n ap. Ptarea - modificarea compoziiei chimice se mai numete ptarea sau oxidarea sticlei. Sub aciunea apei sau a soluiilor de acizi, srurile solubile care se formeaz n urma hidrolizei pe sticla de silicai, trec n soluie prin suprafaa sticlei. Apar astfel pete transparente la lumin, dar care la examinarea sub anumit unghi, n lumin refractat, capt culorile curcubeului. Petele sunt rezultatul unor modificri locale ale compoziiei sticlei, pe suprafaa sticlei crendu-se poriuni acoperite cu un strat de suprafa cu alti indici de refracie dect ai sticlei. Petele se pot forma n timpul prelucrrii sticlei, de exemplu la polisare. Ptarea sticlei se observ n lumin reflectat, la examinarea sub anumite unghiuri de inciden, suprafaa avnd culorile curcubeului. Acestea pot fi ndeprtate prin prelucrarea suprafeei polisate, operaie numit mprosptare. Ea se aplic pieselor optice, naintea depunerii pe suprafeelor lor a peliculelor reflectante sau antireflectante. Ptarea organic (biologic) se poate produce datorit transpiraiei de pe mn sau a diferitelor depuneri biologice (mucegaiuri) care se dezvolt n decursul exploatrii lentilei (sau pieselor optice) n medii umede, producnd efecte asemntoare cu petele anorganice. Reinerea particulelor din mediul ambiant (pete grase) se manifest prin acoperirea suprafeelor polisate cu picturi fine din mediul ambiant (uleiuri, grsime, praf). Acestea se acumuleaz trepetat i produc scderea transparenei sticlei. Peliculele antireflectante sau reflectante aplicate pe asemenea pete grase nu au aderen. Petele grase se ndeprteaz prin tergere cu soluii speciale de ters suprafeele optice (soluii de alcool, eter etc.). Proprietaile fizico - mecanice mai importante ale sticlei sunt: densitatea, rezistena, duritatea i fragilitatea. Densitatea sticlei este situat ntre 2,2 6,5 g/cm3. Ea depinde de compoziia sticlei. n general, sticla Flint este mai grea dect sticla Crown, datorit coninutului de plumb. Densitatea sticlei Crown este cuprins ntre 2,2 3,8 g/cm3, iar a sticlei Flint ntre 2,5 5,2 g/cm3. Rezistena la rupere a sticlei pentru solicitri de ntindere este relativ redus (3,5 8,5 N/mm2). Sticla rezist bine la compresiune, rezistena fiind de 15 20 de ori mai mare dect la ntindere (500 2000 MPa). Duritatea este proprietatea sticlei care influeneaz productivitatea prelucrrii acesteia. Cu ct sticla este mai dur, cu att ea se prelucreaz mai ncet. La sticlele optice, valoarea duritii specifice variaz ntre 0,5 1,0. Fragilitatea sticlelor constituie un neajuns, ce se manifest prin ruperea sticlelor dup atingerea limitei de deformare elastic. Rezistena la ocuri este foarte mic. Pericolul este cu att mai mare cu ct exist muchii ascuite. De aceea se recomand teirea (faetarea) acestora. Tehnologia de prelucrare a sticlei optice minerale Operaiile principale ale procesului tehnologic Tehnologia de fabricaie a pieselor optice este determinat de forma i dimensiunile pieselor, de precizia prelucrrii, de tipul semifabricatului i de tipul sticlei. Piesele optice se pot mpri n urmtoarele grupe: lentile, prisme, pene optice, lame plan-paralele, oglinzi, filtre. 7

Firmele productoare de sticl optic livreaz celor care prelucreaz piese optice, urmtoarele forme de semifabricate : turnate, blocuri, plci, geam tras i semifabricate presate. Prelucrarea la rece a pieselor optice ncepe, n cazul produciei n serie, de la semifabricate presate la cald, iar producia de unicate i de serie mic de la blocuri i plci de sticl optic. Prelucrarea pornind de la semifabricate presate are avantajul c elimin o serie de prelucrri iniiale pentru apropierea materiei prime de forma finit a piesei. Din cauza duritii sticlei, superioare oelurilor clite, prelucrarea se face aproape exclusiv cu materiale abrazive. Operaiile propriu-zise de prelucrare cu materiale abrazive, a pieselor optice se pot grupa astfel: - pentru obinerea formei geometrice n limitele de toleran impuse de documentaie (lefuirea); - pentru realizarea transparenei suprafeelor active, prin netezirea asperitilor (polisarea). Precizia de fabricaie a pieselor optice depinde de scopul pentru care acestea vor fi utilizate. n desenele de execuie ale lentilelor sunt indicate, n afar de cote i toleranele respective, tolerane de acuratee, zgrieturile (ca lime, lungime i suprafa total). Desenele de execuie ale lentilelor prevd de asemenea adaosuri de prelucrare care depind de urmtorii factori: felul prelucrrii (eboare, dusisare, polisare etc.); dimensiunile, tipul i forma piesei; calitatea prelucrrii anterioare; toleranele n care trebuie s se nscrie prelucrarea. Operaiile principale ale procesului tehnologic sunt: debitarea, lefuirea brut (eboarea), lefuirea medie (dusisarea), lefuirea fin, lefuirea foarte fin (polisarea). Debitarea se realizeaz din plci de sticl optic, cristal, geam tras sau blocuri de sticl optic. Operaia se poate realiza n mai multe moduri, funcie de grosimea plcii de sticl. Debitarea din plac cuprinde urmtoarele operaii: trasare, crestare i despicare. lefuirea brut (eboarea) a sticlei este necesar cnd fabricarea ncepe de la blocuri de sticl, dup debitare fiind necesare operaii de prelucrare pentru apropierea de forma final a pieselor. n cazul lentilelor sunt necesare operaii de lefuire sau frezare la grosime, concomitent cu obinerea paralelismului feelor i operaii de rotunjire marginal, deoarece dup debitare, plcile au anuri pe suprafee, rizuri adnci, nclinaii ale feelor i form paralelipipedic. lefuirea medie (dusisarea) are ca scop realizarea formei geometrice finale a piesei cu un adaos minim, pentru prelucrarea ulterioar a feelor active. lefuirea poate ncepe fie de la semifabricate presate la cald (la fabricarea n serie), fie de la piese debitate n blocuri sau plci i lefuite brut. lefuirea fin este folosit n procesele tehnologice moderne de prelucrare a pieselor optice. Aceast metod confer o productivitate ridicat i o calitate corespunztoare a suprafeei prelucrate. lefuirea foarte fin (polisare) are ca scop obinerea transparenei, deoarece lefuirea executat n scopul obinerii formei geometrice a pieselor optice, realizeaz o suprafa rugoas i netransparent. Prelucrarea sticlei optice minerale cu abrazivi liberi Caracteristicile mecanice ale sticlei, duritate mare i rezisten foarte mic la oc (fragilitate), precum i calitatea ridicat a suprafeelor pieselor optice, au impus o tehnologie specific acestora, care are unele asemnri cu prelucrarea prin lepuire a suprafeelor pieselor metalice. Aceste particulariti au determinat metode specifice de fixare, n vederea prelucrrii pe maini, scule specifice, mainiunelte cu cinematic specific, precum i metode i mijloace de control de cea mai mare precizie. Debitarea Sticla optic, dup elaborare i tratare, este verificat din punctul de vedere al caracteristicilor optice i anume: indicele de refracie, dispersia medie, coeficientul de absorbie al luminii, lipsa de incluziuni filiforme, clasa i categoria bulelor, omogenitatea lotului dup indicele de refracie i birefringena. Pentru seriile de fabricaie mici i mijlocii, tehnologia prelucrrii sticlei ncepe cu operaiile de debitare. n cazul seriilor mari i a produciilor n mas, tehnologia se bazeaz pe prelucrarea unor semifabricate care exclud debitarea. Debitarea sticlei din plci necesit o succesiune de operaii: trasarea, crestarea i despicarea. 8

- trasarea se execut folosind un creion (cu vrful moale) pentru suprafee polisate. Pentru plci de sticl mat este necesar i o ungere cu petrol a suprafeei, operaii ce ajut la vizualizarea bulelor, dar i la punerea n eviden a liniilor trasate. Pentru a executa trasarea se folosesc rigle metalice i echere ; - crestarea se execut pe urma lsat la trasare, prin utilizarea unor scule dure: cuite de diamant, role din carburi metalice sau cuite cu carburi metalice. Operaia se poate executa manual, pe o main special sau cu ajutorul unui dispozitiv special de tiat rotund ; - despicarea se poate executa cu ciocanul, pe dorn sau utiliznd o pres, n funcie de grosimea plcii. Pentru a fi despicat, sticla trebuie s fie crestat conform trasajului. Debitarea sticlei n bloc se realizeaz astfel: se traseaz pe blocul de sticl dimensiunile plcilor sau ale semifabricatelor, prevzndu-se i adaosurile necesare pentru debitare, care trebuie s in cont de dimensiunile sculei. Eboarea Operaiile tehnologice de prelucrare a pieselor optice modific forma, dimensiunile i calitatea suprafeelor. Semifabricatul obinut prin presare sau debitat din blocuri de sticl este supus unei succesiuni de operaii, obinndu-se forma finit a piesei. Primele operaii de prelucrare propriu-zis, sunt lefuirile brute (eboare), urmate apoi de lefuiri din ce n ce mai fine (dusisare, lepuire) i finalizarea procesului tehnologic, polisarea. Eboarea sticlei (lefuirea brut) este operaia prin care semifabricatul obine forme geometrice apropiate de cele ale piesei finite. n urma acestei operaii rezult o rugozitate destul de mare pe suprafee. Introducerea procedeelor moderne de debitare, utilizarea tot mai frecvent a semifabricatelor presate, precum i introducerea mecanizrii operaiilor au dus la eliminarea necesitii degrorii prealabile a pieselor. lefuirea plan-paralel este necesar n vederea aducerii semifabricatelor la aceeai grosime n vederea prelucrrii lor unitare la raza de curbur. Rotunjirea semifabricatelor este necesar ca urmare a formei ptrate rezultate la debitare. Este operaia de generare a suprafeelor auxiliare cilindrice ale pieselor optice. Dusisarea i lepuirea Operaiile de dusisare i lepuire sunt operaii de lefuire medie, respectiv fin a sticlei optice. Aceste operaii urmeaz dup eboare i preced polisarea sticlei. Practic sunt tot operaii de lefuire, dar care se execut n cazul dusisrii cu abrazivi mai fini, din categoria micropulberilor, obinndu-se i caliti mai bune din punctul de vedere al rugozitii suprafeelor. Lepuirea se utilizeaz n cazul lentilelor executate n serii mari, unde se poate obine o productivitate mrit, care s compenseze costul ridicat al pastilelor de diamant. Polisarea Operaiile descrise pn acum, care nseamn tot attea etape n procesul de transformare a semifabricatului n pies optic finit, acioneaz asupra formei i dimensiunilor acestuia, mrindu-se treptat gradul de netezire a suprafeei, aceasta rmnad n continuare mat, netransparent. Polisarea pieselor optice este operaia prin care suprafeele de lucru devin transparente, obinndu-se rugozitatea de 0,012 m. Prin aceast operaie se ndeprteaz urmele operaiei de lefuire fin (lepuire), asigurndu-se piesei acurateea. CAPITOLUL 2 TEHNOLOGIA CENTRRII LENTILELOR AERIENE DIN STICL MINERAL Centarea lentilelor este necesar datorit influenei pe care o are asupra imaginii produse de lentile. Axa optic a unei lentile este linia dreapt care unete centrele de curbur C1 i C2 ai celor doi dioptri din care este alcatuit lentila (fig.2a). Orice lentil, n afar de axa optic are i o ax geometric O1O2. Lentila se consider perfect centrat atunci cnd axa ei geometric coincide cu axa optic. Cnd 9

cele doua axe nu coincid, lentila este descentrat (fig.2b). La o astfel de lentil, grosimea la margine nu mai este constant pe tot conturul lentilei, diferena de grosime crescnd cu descentrarea. Starea de centrare a unei lentile este determinat de urmtorii parametrii: nclinarea a axei optice C1C2 fa de axa geometric de referin O1O2, unghiul dintre perpendiculara n centrul de curbur, dus ca ax de referin i un plan care conine axa de referin i excentricitatea e. Centrarea lentilelor nainte de prelucrare este absolut necesar. Cum poziia axei optice nu se poate determina dect dup operaia final de polisare, rezult c de la nceput trebuie prevzute adaosuri de prelucrare necesare centrrii lentilei. Acest adaos const ntr-o mrire a diametrului lentilei n funcie de posibilitatea pe care lentila respectiv, prin caracteristicile ei geometrice, o are de a prezenta n final descentrri mai mult sau mai puin accentuate. n cazul lentilelor cu putere dioptric mic, chiar la apariia unui efect mic de prism, deplasarea axei optice este foarte accentuat, deci adaosul de prelucrare, lsat pentru centrare trebuie s fie mult mrit. n aceast situaie, a centra o lentil nseamn n primul rnd a determina poziia axei optice, iar apoi a prelucra conturul lentilei fa de aceast poziie determinat de axa optic. n acest caz, lentila, odat centrat i aezat n montur, corespunde axei de referin a sistemului. Dup centrare i debordare este necesar s se efectueze i o teire final a lentilelor. Aceast teire nu are numai rol de protecie ci poate determina diametrul util al lentilei sau chiar poziia de aezare a lentilei n montur. Un astfel de faet nu poate fi executat dect dup centrarea lentilei. Metode de centrare Sunt urmtoarele: centrarea lentilelor prin metode optice, centrarea prin metode mecanice i centrarea prin metode optico-mecanice. Alegerea metodei de centrare-debordare este condiionat de dimensiunile i geometria lentilei, de precizia de centrare impus, precum i de numrul de piese din lotul de fabricaie. Centrarea i debordarea prin metode optice Metodele optice de centrare permit determinarea axei optice a lentilei i poziionarea acesteia n axa de rotaie a mainii de debordat, prin reflectarea imaginii unei surse de lumin pe suprafeele transparente ale lentilei (centrare prin spot luminos) sau prin refracia luminii prin lentil (centrare prin transparen). Centrarea prin spot luminos s-a generalizat ca metod de prelucrare, iar centrarea prin transparen se folosete ca metod de control. Avantajele centrrii optice sunt: precizii mari de centrare, maina este relativ simpl, sculele abrazive sunt relativ ieftine, reglarea mainii este uoar i rapid, este suficient o singur mandrin de centrare pentru un anumit diametru al lentilei. Centrarea i debordarea mecanic a lentilelor Principiul centrrii mecanice: atunci cand un dioptru sferic se sprijin pe o muchie circular, centrul sau de curbur se afl pe axa mandrinei, deci el se autocentreaz. Pentru a se autocentra i dioptrul sferic din exterior este necesar nc o mandrin identic cu prima i perfect coaxial, pe care s se sprijine al doilea dioptru. Precizia centrrii obinute mecanic (prin autocentrare) i are limitele ei determinate de posibilitatea producerii fenomenului de alunecare pe un plan nclinat. n cazul lentilei, unghiul de nclinare se numete unghi de pan. O lentil se poate autocentra dac are suma unghiurilor de pan mai mare de 170; sub aceast valoare fenomenul de autocentrare nu se mai produce. Centrarea optico-mecanic Se realizeaz pe maini asemntoare cu mainile mecanice de autocentrat (semiautomate sau automate). Permite prelucrarea lentilelor a cror geometrie nu satisface condiia de autocentrare sau a acelora care se pot autocentra, dar necesit o precizie mare de centrare. Centrarea lentilelor se controleaz dup operaia de debordare, folosindu-se un aparat optic de control, compus dintr-un colimator, dispozitivul de prindere a lentilei i lunet (microscop) de vizare i msurare. 10

CAPITOLUL 3 TEHNOLOGIA DE FABRICARE A LENTILELOR AERIENE DIN STICL ORGANIC Sticla organic este o mas plastic de diferite compoziii. Cele mai rspndite sunt plexigasul (polimethilmethakrilat) i trolitul (polistirol). Din punctul de vedere al refraciei, plexiglasul corespunde sticlei Crown, iar trolitul sticlei Flint. Plexigasul este un termoplast transparent cu bune proprieti optice, cum sunt transparena i omogenitatea. Avantajele folosirii materialelor organice (plastice) n executarea lentilelor de ochelari sunt: - turnarea precis a acestor materiale poate nlocui procesul de polisare i lustruie; astfel dispozitivele de montare pot fi confecionate mpreun cu componenta optic; - se poate obine o dispersie relativ ridicat, chiar n cazul materialelor cu indici mici de refracie. Multe materiale plastice au proprieti superioare sticlei minerale n domeniul ultraviolet i infrarou ale spectrului; - materialele organice au proprieti mecanice superioare sticlei minerale; densitatea specific a materialelor plastice este, n general, jumatate din valoarea densitii sticlei minerale. Exist ns i o serie de dezavantaje: - precizie mai mic n procesul de prelucrare; - sunt mai puin rezistente la zgrieturi, deformri etc.; - variaiile de temperatur au o influen mult mai mare dect n cazul sticlei optice minerale, att n ce privete dilataia ct i n ce privete variaia indicelui de refracie. Tehnologia de fabricare Monomerul CR 39 este un material organic (plastic transparent) i are un miros specific. Polimerizarea sa dureaz multe sptmni, dar prin nclzirea lui i mai ales cu adugarea catalizatorilor, polimerizarea se poate realiza rapid. Materialul polimerizat rezist la aciunea materialelor corosive, cum ar fi acizii i soluiile bazice. n timp ce fabricarea unei lentile din sticl mineral, necesit mai multe operaii tehnologice, fabricarea unei lentile din material plastic necesit o singur operaie i anume turnarea lentilei. Matria de turnare (fig.3) este confecionat din dou lentile de sticl mineral, fiind realizat n aa fel nct s se obin o turnare de precizie. Avantajul acestor matrie, pe lng faptul c sunt confecionate din sticl mineral, care este dur i rezistent, sticla fiind transparent, se poate urmri tot procesul tehnologic n timpul operaiei de turnare. Raza de curbur a matriei difer de raza de curbur a lentilei obinute, deoarece CR 39 n timpul polimerizrii prezint o contracie de 14 %. Cunoscnd caracteristicile materialului plastic CR 39 se pot elimina erorile de curbur datorate contraciei. Turnarea se realizeaz prin injectarea materialului monomer i a unui catalizator printr-un inel distanier. Injectarea se face dup ce amestecul a fost filtrat, pn ce materialul a devenit pur i total transparent. Dup injectare, scula (matria cu lentila) se introduce ntr-o baie special construit pentru acest scop n care se afl ap la 40C. Materialul plastic este meninut mai departe sub influena unei clduri i presiuni constante. n material are loc un fenomen ireversibil de polimerizare. Polimerizarea se produce n urma nclzirii lente, treptate pn la 80C cu o toleran de +/- 1 % cu ajutorul termostatelor electrice i prin intermediul unor agitatoare; n asemenea condiii, dup 17 ore, CR 39 devine dur i solid. nclzirea trebuie facut lent i progresiv, pentru a se evita apariia tensiunilor interne n material. Controlul calitii lentilei se poate realiza printr-una din urmtoarele trei metode: - la un interval de timp bine determinat, cu ajutorul unui ac de control se exercit o presiune asupra suprafeei lentilei n funcie de duritatea materialului. Acul de control se aplic perpendicular pe suprafaa lentilei. Adncimea gurii produse de acest ac de control scade sau crete, indicnd calitatea materialului plastic; 11

- lentilele prefabricate se aeaz n bi fierbini n care s-au introdus colorani. Culoarea lentilelor obinute (de la deschis spre nchis) depinde de duritatea materialului; - calitatea materialului se controleaz prin compararea lentilelor cu lentile standard. Dupa ce s-a controlat calitatea materialului urmeaz scoaterea matriei din baia de nclzire. n majoritatea cazurilor, lentila din material organic este lipit de matri i eliberarea ei cere o mare atenie. Matriele din sticl mineral servesc la fabricarea a 100 bucati de lentile organice. Lentilele scoase din matria, sunt nclzite la 100C pentru eliminarea tensiunilor interne. Urmeaz operaia de control final, prin care se verific dac exist bule de aer, crpturi i s corespund valorii dioptrice cerute. Indiferent de forma i de grosimea lentilelor, culoarea acestora, pe orice punct i poriune a suprafeei trebuie s fie aceeai. Culoarea lentilei este determinat de densitatea coloranilor, temperatura soluiei i timpul de imersiune. Greutatea specific a lentilelor din CR 39 este de 1,32 daN/m fa de greutatea specific a sticlei minerale, care este de aproximativ 2,5 daN/m. Greutatea are o mare importan, mai ales la ochelarii destinai copiilor i n cazul lentilelor foarte groase. Duritatea sticlelor organice este sub duritatea sticlei minerale, dar tratarea lor cu raze gamma duce la soluionarea acestei probleme. Pe lng CR 39, un alt material organic cunoscut i folosit este plexiglasul, un material transparent i omogen fabricat din rini acrilice. Indicele su de refacie este cuprins ntre 1,488 i 1,520 i corespunde sticlei Crown. Materialele organice prezint avantajul c se pot injecta n matrie, obinndu-se n cteva secunde lentile simple cu suprafee lustruite. Se pot colora n diferite nuane cu colorani de anilin. Meninerea materialului organic de prelucrat sub presiune se face de la 5 la 180 secunde i este n funcie de: temperatura de turnare, temperatura formei, configuraia piesei, grosimea pereilor piesei, construcia formei i a canalelor de turnare. Un avantaj mare este c lentilele confecionate din matrial organic nu sunt casante. CAPITOLUL 4 TEHNOLOGIA STRATURILOR SUBIRI Suprafeele active ale pieselor optice, obinute dup operaia de polisare, nu satisfac ntotdeauna cerinele impuse acestora n timpul funcionrii. De aceea, aceste suprafee sunt acoperite de pelicule din substane diferite, alese n funcie de efectul produs de acestea n funcionarea pieselor optice. Tipuri de pelicule n funcie de efectul produs, peliculele pot fi: - reflectante, obinute prin aplicarea unui strat metalic netransparent pe faa 1 sau 2 i care are ca efect creterea coeficientului de reflexie al suprafeei pe care se depune; - antireflectante, avnd ca efect micorarea coeficientului de reflexie, mrind n acest fel luminozitatea la trecerea fascicolului prin pelicul; - filtrante, cu ajutorul crora se obin transmisii sau reflexii ale luminii n anumite domenii ale spectrului i cu valori bine determinate, caracterizate prin valoarea lungimii de und; - de protecie, putnd fi de natur organic sau anorganic, depunndu-se pe suprafaa altor straturi, n scopul protejrii acestora; - bune conductoare de curent electric, obinut prin depunerea unui strat semiconductor de bioxid de staniu i depunerea pe acesta prin electroliz, a radiului sau argintului, care, prin trecerea curentului electric, produc nclzirea suprafeei i nlturarea aburirii sau ngherii suprafeei. n funcie de rezistena la uzur, peliculele se pot clasifica n urmtoarele grupe: - foarte rezistente, 0, care permit curarea lor n condiii de lucru pe teren; - rezistente, 1, care permit curarea cu solveni organici; 12

- de rezisten medie 2, care permit curarea atenta cu vat, lavete speciale i apoi cu pensula pentru ndepartarea scamelor; - puin rezistente, 3, care nu permit curarea mecanic; - puin rezistente din punct de vedere mecanic i chimic 4, care necesit protejarea prin lipire cu o alt pies optic. Rezistena peliculei la uzur se poate verifica cu ajutorul unui aparat ce testeaz pelicula la frecare. Pe desenele de execuie ale pieselor optice, unde este cazul, apar i simboluri convenionale ale depunerilor de straturi pe suprafeele optice (fig.4). Metode de aplicarea a straturilor subiri Metodele de aplicare a straturilor subiri sunt: - chimice, la care aplicarea peliculei are loc prin electroliza soluiilor, prin tratare cu acizi sau precipitarea substanei prin reducere chimic; - fizice, care constau n evaporarea n vid a substanelor de depunere, urmat de condensarea lor pe suprafaa pieselor. Metode chimice de aplicare a straturilor subiri Varietatea metodelor chimice folosite, permite diversificarea materialelor de acoperire i deci i a calitii straturilor. Astfel, aplicndu-se metode de depunere din soluie, se pot realiza straturi reflectante, filtrante sau antireflectante, folosindu-se soluii de azotat de argint, azotat de thoriu, ester ortosilicilic, amestec de ester ortotitanic i ortosilicilic. Prin electroliz se pot obine pelicule de cupru, paladiu, aluminiu fosforos. Metoda chimic de aplicare a peliculelor reflectante permite realizarea oglinzilor pe suprafeele polisate plane sau sferice ale pieselor optice. Metalele folosite pentru obinerea peliculelor reflectante sunt: argintul, aluminiul, platina, rodiul sau paladiul. Peliculele de argint au cel mai mare coeficient de reflexie (97%), dar au o rezisten mecanic redus, necesitnd acoperiri de protecie. Peliculele de aluminiu au un coeficient de reflexie mai mic (94%), n comparaie cu cele de argint. Ele sunt mai stabile i mai rezistente. Peliculele de platin, rodiu sau paladiu au rezisten ridicat i o bun stabilitate termic i chimic. Aceste caracteristici permit utilizarea lor la instrumente medicale ce conin elemente reflectante i trebuie s suporte variaii frecvente de temperatur. Procesul tehnologic de obinere a oglinzilor de argint pe cale chimic cuprinde urmtoarele operaii: pregtirea suprafeei pieselor, prepararea soluiilor, argintarea propriu-zis, protejarea peliculei, protejarea final i curirea suprafeelor active. Metoda chimic de aplicare a straturilor antireflectante La trecerea unui fascicul de lumin printr-o suprafa optic transparent, acesta va pierde din intensitate, datorita reflexiei pe acea suprafa. Aceast pierdere a intensitii va influena negativ calitatea imaginii. Pentru creterea calitii imaginii se depun straturi antireflectante care au ca scop micorarea coeficientului de reflexie sau mrirea transparenei pieselor pe care sunt aplicate. Peliculele antireflectante se pot aplica pe suprafeele pieselor optice n dou variante: prin aplicare de straturi antireflectante singulare sau multiple. Procesul tehnologic pentru aplicarea straturilor antireflectante pe cale chimic, cuprinde urmtoarele operaii: - curarea suprafeei pe care se va depune pelicula, prin sergere cu un tampon de vat, mbibat cu alcool etilic; - aplicarea soluiei de ester etilic al acidului ortotitanic i ortosilicilic, prin cderea liber a unei picaturi din soluie pe centrul suprafeei piesei, aflat n micare de rotaie, pentru a mpratia soluia pe toat suprafaa piesei ; 13

- tratamentul de recoacere a straturilor, n scopul mririi rezistenei, se execut dup depunerea fiecrui strat, prin introducerea pieselor, timp de 46 h, ntr-un cuptor, la temperatura de 4050C. Dac straturile depuse nu sunt corespunzatoare se terg imediat cu un tampon mbibat cu alcool etilic, deoarece dac trece un timp prea mare nu mai pot fi nlturate, dect printr-o nou polisare a suprafeei. Verificarea piesei const n examinarea i evaluarea culorii, n comparaie cu etaloane de culoare pe fond nchis, n lumin reflectat i transmis, furnizat de o lamp special. Verificarea precis const n msurarea grosimii peliculei cu aparate spectrale sau fotometrice i examinarea defectelor de suprafa n lumin reflectat, folosindu-se o lup de 6X. Rezistena mecanic a acoperirii se verific prin tergerea suprafeei cu o lavet mbibat n alcool sau ester. Avantajele metodei sunt: - procesul tehnologic este simplu; - se poate verifica calitatea stratului depus pe parcursul depunerii, dnd posibilitatea refacerii depunerii; - rezistena mecanic a stratului depus este suficient de mare i are stabilitate chimic ridicat. Dezavantajele metodei sunt: neuniformitatea grosimii stratului depus, nu pot fi aplicate mai mult de 2-3 straturi etc. Metode fizice de aplicare a straturilor subiri Dup procedeul folosit, aceste metode pot fi grupate n trei categorii: - metode bazate pe evaporarea rezistiv i condensarea n vid a materialelor de depunere; - metode bazate pe evaporare prin pulverizare catodic, urmat de condensare; - metode bazate pe evapoare cu fascicul de electroni i condensare. Pentru ca materialele de depunere s se poata evapora, ele trebuie s primeasc o energie termic, care s permit desprinderea atomilor sau moleculelor din substana de depunere. Avantajele acestor metode sunt: - posibilitatea realizrii tuturor tipurilor de acoperiri, folosindu-se pentru pelicule i materiale greu fuzibile; - peliculele obinute se afl n grupele de rezisten 0, I, II ; - posibilitatea verificrii precise a caracteristicilor peliculei n procesul de execuie; - consum minim de materiale, ceea ce este deosebit de important n cazul materialelor preioase; - prin aceste metode se pot depune straturi multiple. Dezavantaje: cost ridicat al instalaiilor folosite i instalaiile lucreaz la tensiuni ridicate, consumnd energie mult. Metodele fizice se folosesc la acoperirea pieselor optice din materiale organice sau a unor piese metalice, la realizarea reticulelor i a scrilor gradate, a circuitelor gradate, a circuitelor imprimate i a semiconductoarelor n electronic, la transformarea suprafeelor sferice n suprafee asferice. Alte aspecte Tratamentul antireflex : lumina incident pe o suprafa a lentilei este parial reflectat. Cantitatea de lumin reflectat depinde de unghiul de inciden i de indicele de refracie al materialului. Prin depunere de straturi succesive cu diveri indici de refracie i diverse grosimi, n vid, se poate reduce lumina reflectat. Tratamentul termic se aplic sticlei minerale pentru creterea rezistenei la oc. Fragilitatea lentilei minerale rezult din cauza microfisurilor de pe suprafee. Tratamentul const n rcirea brusc a celor dou suprafee ale lentilei, dup ce n prealabil a fost nclzit pn la temperatura de nmuiere fr deformare. Funcie de natura materialului temperatura de nmuiere poate fie ntre 600 1000C, straturile superficiale se contract, miezul lentilei este dilatat, microfisurile se nchid. Tratamentul de durificare al suprafeelor lentilelor din sticl organic: pe suprafaa lentilei se depune un strat subire i rezistent la zgrieturi. 14

CAPITOLUL 5 TIPURI DE LENTILE AERIENE DE CORECIE I PROTECIE Lentile aeriene de corecie Lentilele de corecie sunt destinate corectrii viciilor de refracie ale ochiului. Din punct de vedere constructiv, lentilele aeriene pot fi: sferice (r = const.), plane (r = ), asferice (r ; r const.). Aceste lentile au proprietatea de a devia raza de lumin de dou ori, att la inciden ct i la emergen. Suprafaa interioar a lentilei 1 se numete baz-imagine, iar suprafaa exterioar 2 se numete baz-obiect (fig.5). Razele de curbur ale suprafeelor lentilei i n general distanele se consider pozitive dac sunt n acelai sens cu razele de lumin. Lentilele pentru ochelari pot fi: sferice, asferice, combinate, bifocale (multifocale), prismatice i de contact. Lentile fotocromice: sunt lentile care au un factor de transmisie variabil, funcie de natura i intensitatea luminii i de temperatura ambiant. Creterea absorbiei de lumin este provocat de radiaiile ultraviolete din lumina ambiant. 70 % din gradul de nchidere se obine dup un minut de expunere. Lentila i regsete transparena n proporie de 50 % n 5 minute. Lentile aeriene axosimetrice Aceste lentile sunt constituite din dou suprafee sferice sau dintr-o suprafa sferic i una plan (r = ). Lentilele sferice au dou centre de curbur, iar dreapta care unete aceste centre se numete ax optic. Marginea lentilei este o suprafa cilindric, axa ei constituie axa geometric a lentilei. Dac aceste dou axe, axa optic i axa geometric coincid, lentila este centrat. Lentilele sferice se mpart in dou grupe: convergente (convexe), divergente (concave). Lentile convergente (convexe) (fig.6) Aceste lentile au proprietatea de a aduna razele de lumin, paralel cu axa optic, ntr-un punct, numit focar-imagine. Cu ct distana focal este mai mic, cu att lentila deviaz raza de lumin spre axa optic. Lentilele biconvexe pentru ochelari sunt cele mai slabe din punct de vedere al formrii imaginii. Nici razele de lumin paralele cu axa optic i nici razele care cad oblic pe suprafaa lentilei, nu vor da imagini corecte. Aceste lentile se execut pn la 6,00 dpt, din 0,25 dpt in 0,25 dpt, n ordine cresctoare, iar peste aceast valoare din 0,50 n 0,50 dpt. Diametrul acestor lentile variaz ntre 48 i 72 mm. Lentilele biconvexe dau o imagine perfect numai n jurul centrului lor optic, pe o suprafa mic. Spre margini, apar aberaii geometrice i cromatice din ce n ce mai mari. Lentilele plan-convexe pentru ochelari sunt mrginite de o suprafa sferic i una plan. Razele de lumin intr prin suprafaa sferic i ies prin cea plan. Lentilele periscopice pentru ochelari sunt lentile menisc cu o suprafa convex i una concav, la care valoarea absolut a puterii dioptrului a crui suprafa are curbura mai mic, este de 1,25 dpt. Aceste lentile sunt de calitate mai bun dect cele enumerate mai sus. Lentilele menisc pentru ochelari au o suprafa convex i una concav. De exemplu, suprafaa interioar are raza de curbur de 87,17 mm adic 6,00 dpt pentru n = 1,523. Pentru alte valori ale indicelui de refracie n, aceste valori se modific. Din punctul de vedere al calitii imaginii, aceste lentile sunt mai bune dect lentilele periscopice. Ele dau o imagine destul de claa chiar i n cazul razelor de lumin ce cad oblic pe suprafaa lor. Imaginea obinut pentru un punct-obiect, este aproape punctual, deci o imagine stigmatic. Aceasta se realizeaz deoarece aproximativ toate punctele care formeaz suprafaa interioar a lentilei se afl la aceeai distan de cornee. Fasciculul de lumin care intr oblic n lentil va fi aproximativ perpendicular pe suprafaa retinei. Lentilele menisc sunt folosite de la 4,50 dpt la + 24,50 dpt. La schimbarea valorii dioptrice a lentilei, raza suprafeei interioare rmne constant. Pe masur ce crete valoarea dioptric a lentilei, scade valoarea suprafeei exterioare i crete grosimea la centru. Astfel, de exemplu pentru n = 1,523 la 0,00 dpt grosimea la centru este de 1,50 mm, iar la + 20,50 dpt grosimea la centru este de 13,4 mm. Lentilele menisc pn la + 6,00 dpt 15

cresc din 0,25 n 0,25 dpt, iar pn la + 8,00 dpt cresc din 0,50 in 0,50 dpt. Diametrul acestor lentile, pn la valoarea de + 8,00 dpt, este de 55 mm, iar ntre + 14,00 dpt si + 20,00 dpt diametrul are valoarea de 48 mm. Lentilele menisc pozitive sunt mai subiri la margine i mai groase la centru. Lentilele punctuale pentru ochelari sunt de cea mai bun calitate pentru optica medical. Aceste lentile dau o imagine perfect punctual, chiar i n cazul fasciculelor de lumin care cad oblic pe suprafaa lor. Ele sunt lentile sferice corijate pentru astigmatismul fasciculelor de lumina oblice. n cazul lentilelor convergente, micnd lentilele, obiectele privite prin ele se vor deplasa n direcii opuse micrii lentilelor. Deci, n afar de caracteristicile lor, grosimea mai mare la centru i capacitatea de a mri obiectele, lentilele convergente se mai pot identifica i prin acest procedeu. Lentilele divergente (concave) (fig.7) au proprietatea de a mprtia razele de lumin care cad pe suprafaa lor. Aceste lentile se mai numesc i lentile negative. La centru sunt mai subiri dect la margine, iar obiectele privite prin aceste lentile se mic n direcia deplasrii lentilei. Lentilele biconcave pentru ochelari au ambele suprafee concave. Ele sunt lentile de proast calitate din punctul de vedere al formrii imaginii. Aceste lentile nu dau o imagine punctual n cazul razelor de lumin care cad oblic pe suprafaa lor. Lentilele plan-concave pentru ochelari au o suprafa plan i o suprafa concav. Razele de lumin oblice trec prin suprafa plan i sunt deviate numai de cea concav. Lentilele periscopice pentru ochelari sunt lentile sferice la care valoarea absolut a puterii dioptrului a crui suprafa are puterea mai mic, este de 1,25 dpt. Valoarea lor se realizeaz prin schimbarea razei de curbur a suprafeei sferice interioare. Dac aceast raz se micoreaz, crete valoarea dioptric a lentilei. Lentilele menisc-concave pentru ochelari sunt identice cu lentilele periscopice pentru ochelari, dar la lentilele menisci-concave valoarea suprafeei exterioare este constant de + 6,00 dpt, pentru n = 1,523, variaz ns raza suprafeei interioare, de care depinde valoarea dioptric a lentilelor. Cu ct lentilele au o valoare dioptric mai mare, cu att scade grosimea la centru e, astfel pentru n = 1,523 avem: ntre 1,00 dpt i 2,00 dpt grosimea e = 1,5 mm; ntre 5,00 dpt i 5,75 dpt grosimea e = 1,1 mm; ntre 10,00 dpt i 20,00 dpt grosimea e = 0,7 mm. Lentilele lenticulare pentru ochelari sunt lentile sferice concave de cea mai bun calitate. Suprafaa exterioar a lentilei are baza constant, de obicei de 7,00 dpt, dar variaz valoarea suprafeei interioare. Aceste lentile sunt folosite n cazul lentilelor cu o valoare de peste 10,00 dpt. Pentru micorarea greutii acestor lentile, ele sunt prevzute cu faet marginal. Acest faet poate fi lefuit plan sau n form de V. Prin tierea acestui faet scade cmpul vizual, dar lentila cu asemenea valori mari prezint i aberaii la margini. Notarea lentilelor axosimetrice pentru ochelari cuprinde simbolul sf, urmat de puterea lentilei. Pentru lentile cu putere de 0,00 dpt notarea cuprinde i grosimea pe axa lentilei. Exemplu de notare: lentil axosimetric sferia cu puterea de + 3,50 dpt : axosimetrica sf + 3,50 dpt / 70 / maron 25 %. Deci lentila sferic, cu putere dioptrica de + 3,50 dpt, diametrul lentilei 70 mm, culoarea maron nchis n proporie de 25 %. Lentile aeriene asferice (astigmatice) Aceste lentile sunt corpuri transparente mrginite de o parte sau pe ambele pri de suprafee cilindrice, torice sau elipsoidale. n optica medical sunt folosite lentilele asferice cilindrice sau torice. Lentilele asferice se mai numesc i lentile astigmatice, ceea ce nseamn c nu formeaz o imagine punctual, ci o imagine alungit. Lentile cilindrice Acestea sunt mrginite de o suprafa plan i una cilindric. Ele se pot clasifica n: - lentile plan-convex-cilindrice sau cilindrice-convergente; - lentile plan-concav-cilindrice sau cilindrice-divergente. Lentilele plan-convex-cilindrice se obin prin tierea unui cilindru cu un plan paralel cu axa cilindrului (fig.8). Aceast lentil este marginit de o suprafa plan i o suprafa cilindric convex. 16

Lentila plan concav cilindric are suprafaa cilindric n interior (fig.9). La aceste dou tipuri de lentile cilindrice se poate constata c intersectnd cilindrul cu un plan care trece prin axa cilindrului sau paralel cu acesta, se formeaz un dreptunghi. Acest dreptunghi formeaz axa neutr a lentilei cilindrice. Dac acest plan este perpendicular pe axa cilindrului atunci lentila are caracteristicile unei lentile sferice. Lentilele plan-convex-cilindrice au un focar real, iar cele plan-concav-cilindrice au un focar virtual. Axa neutr i axa principal sunt perpendiculare ntre ele. Puterea de refracie se shimb treptat de la axa principal unde este maxim spre axa neutr unde este zero. Lentila cu ambele suprafee cilindrice se numete lentil bicilindric. La acest tip de lentil cele dou axe neutre sunt paralele. Lentilele cilindrice deformeaz imaginea astfel: cele convexe de-a lungul axei principale, cele concave de-a lungul axei neutre deformnd un cerc n elips. Lentile torice sunt medii transparente, cu suprafee torice. Prin suprafa toric se nelege suprafaa care are n dou seciuni perpendiculare, raze diferite. Suprafaa toric se obine prin rotirea unui arc de cerc n jurul unei axe care nu trece prin centrul arcului de cerc, iar corpul obinut este un tor. Suprafaa exterioar a lentilei torice convexe (fig.10) este suprafa toric, iar cea interioar este o suprafa plan. La lentila toric concav (fig.11), suprafaa exterioar este o suprafa plan, iar suprafaa interioar este o suprafa toric. Lentilele torice nu au ax neutr, ele au dou axe principale n dou direcii diferite i cu valori dioptrice diferite. Poziiile axelor lentilelor astigmatice i sisteme de axare Lentilele astigmatice au dou axe perpendiculare ntre ele. Se consider, ca exemplu, o lentil astigmatic care are valoarea dioptric maxim de + 4,00 dpt, iar valoarea dioptric minim de 0,00 dpt (fig.12). ntre cele dou axe (fig.13), sunt valori mai mici de + 4,00 dpt, dar mai mari de 0,00 dpt. Aceste valori scad treptat spre axa neutr. n reprezentarea schematic, pentru a ti caracteristicile lentilei asferice, este suficient s se indice cele dou valori. n general astigmatismul ocular nu este n direcie orizontal sau vertical, ci sub un unghi oarecare, pn la 360. Pentru corectarea astigmatismului i montarea lentilelor corect n montura de ochelari, dup axa indicat n prescripia ochelarilor, se folosesc sisteme de axare diferite. Se utilizeaz trei sisteme de axare, astfel : - sistemul Yena: este format din dou semicercuri mprite de dou drepte perpendiculare. Axa vertical este notat cu 0, iar axa orizontal cu 90. Spre partea nazaa este notat denumirea nazal, iar spre partea temporal, denumirea temporal. Acest sistem este folosit foarte rar. - sistemul Tabo: este format din dou semicercuri cu gradaii de la 0 la 180. Din fig.14 se remarc c la acest sistem de axare, semicercul pentru ochiul drept (OD) are 0 spre temporal, n timp ce semicercul pentru ochiul stng (OS) are 0 spre nazal. ; - sistemul Internaional: n fig.15 se observ c la acest sistem amndou semicercurile au 0 spre nazalsi 180 spre temporal. Cel mai folosit este Sistemul Internaional. Lentile aeriene combinate Sunt medii transparente mrginite de o suprafa sferic i una asferic. Se clasific astfel: combinate sfer cu cilindru (sfero-cilindrice), combinate sfer cu tor (sfero-torice), combinate cilindru n cruce. Lentile combinate sfero-cilindrice Aceste lentile au o suprafa sferic i una cilindric. Ele pot avea ambele suprafee concave sau convexe sau o suprafa concav i cealalt convex. Pe prescriptie, aceste lentile apar cu urmtoarea notaie: sf + 2,00 dpt cil + 1,00 dpt ax 90. Deci axa neutr a acestei lentile trebuie montat la 90. La aceste lentile combinate, pe axa neutr lentila are valoarea dioptric sferic, iar pe axa pricipal suma algebric dintre valorile dioptrice, sferic i cilindric. Deci, din exemplul dat, lentila va avea pe axa neutr valoarea de + 2,00 dpt, iar pe axa cilindrului + 3,00 dpt. Diferena dintre cele dou valori, 17

reprezint puterea cilindrului. Puterea mai mic corespunde cu puterea sferic a lentilei. Axa cilindrului se marcheaz n trei puncte, trasate cu tu negru lavabil. Lentilele combinate sfer cu cilindru sunt lentile astigmatice convergente sau divergente. Lentile combinate sferotorice Aceste lentile au urmtoarele valori: pe o direcie valoarea sfericului la care se adun valoarea minim a toricului, iar pe direcia perpendicular valoarea sfericului la care se adun valoarea maxim a suprafeei torice. n fig.16, este reprezentat, n vedere i seciune, o lentil sfero toric convex, iar n fig.17 o lentil sfero toric concav. Lentilele sfero torice pot fi exterioare i interioare, dup locul suprafeei torice, care poate fi spre planul imaagine sau spre planul obiect. Aceste lentile sunt astigmatice convergente (+) sau divergente (-). Lentilele sferice convergente sunt mai groase la centru i mai subiri la margine, n timp ce lentilele divergente sunt mai subiri la centru i mai groase la margine. Suprafaa toric se realizeaz, de exemplu, cu o baz de + / - 6,00 dpt, pentru sticla optic mineral cu n = 1,523. Puterea cilindric a lentilelor sfero torice este dat de diferena dintre valorile dintre cele dou axe perpendiculare. Axa cu putere minim se marcheaz cu trei puncte, trasate cu tu lavabil. Notarea lentilelor de ochelari sfero torice cuprinde simbolul ASTIGMATICA i sf urmat de puterea sferic (din seciunea principal pe direcia axei cilindrului), semnul de combinare ~, simbolul cil i puterea cilindric (diferena astigmatic), simbolul ax i unghiul axei cilindrului. Exemple de notare: - lentila sfero toric (astigmatic) cu putere sferic + 2,75 dpt i putere cilindrica + 1,00 dpt, iar unghiul axei cilindrului este 45: ASTIGMATICA sf + 2,75 dpt ~ cil + 1,00 dpt ax 45 / 52 / incolor / 2 ; - lentila sfero toric (astigmatic) cu putere sferic 5,00 dpt i putere cilindric 2,00 dpt, cu unghiul axei cilindrului de 120 : ASTIGMATICA sf 5,00 dpt ~ cil 2,00 dpt ax 120 / 56 incolora / 1 ; - lentila sfero toric (astigmatic) cu putere sferic de 0,00 dpt i putere cilindric + 2,00 dpt cu unghiul axei cilindrului de 60: ASTIGMATICA sf 0,00 dpt ~ cil + 2,00 dpt ax 60 / 64 / incolora / 2. Lentile combinate cilindru n cruce Aceste lentile se caracterizeaz prin faptul c n direcia celor dou axe principale au puteri diferite. Lentile aeriene bifocale Lentilele bifocale sunt medii transparente, mrginite de trei suprafee. Ele prezint dou focare (fig.18). Partea de sus a lentilei se folosete pentru vederea n planul ndeprtat, iar partea de jos pentru vederea n plan apropiat. Zona de separare dintre cele dou pri ale lentilei poate fi vizibil sau invizibil i se numete lizier (linie separatoare). Aceste lentile trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii : - dac ochiul trece printr-o micare de rotaie de la poriunea destinat vederii la distan la poriunea destinat vederii la aproape, atunci la trecerea limitei de separaie dintre cele dou zone imaginea nu trebuie s fac un salt (s nu se rup sau s nu se observe dou imagini); ceea ce nu poate fi evitat este claritatea imaginii care se schimb ; - zona de vedere la distan i zona de vedere aproape trebuie s fie centrate, axele optice ale celor dou zone trebuie s treac prin centrele de rotaie ale ochiului ; - imaginea dat de cele dou zone trebuie s fie, n msura posibilitilor, lipsit de astigmatism ; - lentilele bifocale nu trebuie s se deosebeasc ca aspect de lentilele obinuite ; - trebuie s fie la fel de durabile ca i lentilele simple. Lentilele bifocale se realizeaz n moduri diferite: 18

a) Lentilele bifocale cu linie separatoare (sau n trepte) se confecioneaz dintr-o singur bucat de sticl. Aceste tipuri de lentile sunt executate din sticl optic n form de menisc. n acest material de baz, n partea inferioar, dup ce s-a obinut o lentil simpl, se lefuiete n form de semicerc, cu raza de curbur mai mare, o poriune pentru vederea aproape. Aceste lentile sunt convergete i au valori dioptrice diferite. Cnd ochiul privete n partea inferioar a lentilei vede imaginea obiectului asupra cruia i-a ndreptat privirea. Ochiul ridicndu-se pentru a privi prin partea superioar, axa sa ajunge la un moment dat n lizier. n acest moment, imaginea observat face un salt pe vertical i se pot observa dou imagini ale obiectului privit. Acest salt este deosebit de suprtor deoarece la nceput se produce ori de cte ori se trece de la privirea obiectelor apropiate la privirea obiectelor ndeprtate i invers, pentru c ochiul are tendina de a fixa axa pe lizier. Liziera este semicercul care desparte cele dou zone. Dup purtarea lentilelor bifocale la dou, patru sptmni, ochiul se obinuiete i trecerea se face rapid pe aceast lizier, nct aproape c nici nu se va mai observa. Durata acestei acomodri a ochiului depinde de mrimea saltului de imagine. Problema saltului este rezolvat dac centrul de rotaie al ochiului, centrele celor trei raze de curbur ale lentilei R1, R2, R3 i punctul superior al lizierei sunt coliniare, adic se afl pe aceeai dreapt (fig.20). Cnd ochiul privete drept nainte pe o direcie orizontal pentru a fi asigurat accesul razelor de lumin prin pupila ochiului este necesar ca linia care separ cele dou zone, adic liziera, s fie sub centrul optic al zonei destinate privirii obiectelor ndeprtate la 2 mm. Ochiul privete obiectele ndeprtate atunci cnd axa sa se mic sub lizier. Dup combinaiile valorilor dioptrice, zona destinat vederii la distan variaz ntre 0,00 dpt si 5,00 dpt cu o cretere de 0,25 dpt. De exemplu: pentru lentilele destinate vederii la distan de 2,75 dpt, aparine un ir de valori care, pentru vederea aproape are valori de 2,75 + 0,25 deci 3,00 dpt, 3,25 dpt .a.m.d. 8,50 dpt, 9,00 dpt. Condiia impus lentilelor bifocale este ca saltul de imagine n lizier s fie minim. Dezavantajele lentilelor bifocale sunt: excentricitatea prii destinate pentru vederea aproape care favorizeaz apariia saltului de imagine, linia separatoare (liziera) este vzut de purttorul de ochelari i l ncomodeaz, pe lizier se pot depune impuriti. b) Lentilele bifocale fr linie separatoare se confecioneaz din dou buci de sticl diferit (fig.21). Cea de a doua bucat de sticl se lipete cu balsam de Canada sau balsamin. Balsamul de Canada are urmtoarele proprieti: omogenitate optic superioar, i menine trasparena timp ndelungat, are indicele de refracie apropiat de sticl, la uscare are o variaie redus a volumului care nu deformeaz piesele i permite desfacerea lor cu uurin. Dezavantajele balsamului sunt: rezisten mecanic redus, transparena micorat pentru partea ultraviolet a spectrului, absorbie important a luminii si coeficient de dilatare diferit de cel al sticlei. Balsaminul este o rin sintetic. Caracteristicile sale principale sunt: aderena la sticl i rezistena mecanic sporit fa de balsam, stabilitate bun la temperaturi sczute i ridicate, transparena corespunztoare pentru partea ultraviolet a spectrului, stabilitate chimic, insolubilitate n benzin, petrol i uleiuri. Dintre dezavantaje se pot meniona: coeficientul ridicat de contracie la solidificare, din care cauz se produc deformri ale pieselor lipite, prezint unele neomogeniti din punct de vedere optic, se umfl la aciunea acetonei, eterului i a apei, nu permite o dezlipire uoar a lipiturilor incorecte. Lentilele bifocale fr linie separatoare sunt mai durabile i mai rezistente. Sunt lentile bifocale care au partea destinat vederii aproape n form de cerc, de scut, dreptunghi (fig.22). La lentila bifocal sub form de scut, n partea inferioar rmne un mic spaiu peste care purttorul de ochelari poate privi n jos netulburat, deoarece aceasta parte a lentilei are o putere dioptric cu care se poate privi la o distan mai mare de 25-30 cm ; n acest caz, lentila poate fi catalogat i ca o lentil trifocal (fig.23). Exist mai multe forme constructive de pastile din sticl Flint. Pastila de Flint se poate executa din una, dou sau trei pri, n funcie de forma sa final. Dac forma pastilei de Flint ar fi ncadrat ntr-un cerc, repartiia indicilor de refracie pentru lentila bifocal, pentru cele trei cazuri ar arata ca n 19

fig.25. Cu n1 s-a notat indicele de refracie al lentilei de baz, iar cu n2 indicele de refracie al pastilei de Flint. Notarea lentilelor bifocale Lentilele sferice (fr astigmatism) pentru ochelari, cu dou puteri dioptrice, se noteaz sub forma unui raport, care are la numrtor puterea sferic a zonei pentru vederea n planul ndeprtat i la numitor puterea sferic a zonei pentru planul apropiat. Lentilele sfero-torice (astigmatice) pentru ochelari se noteaz ca i cele sferice, adugnd, n continuarea primei linii de refracie, semnul de combinare ~ , simbolul cil, puterea cilindric, simbolul ax i unghiul axei cilindrului. Exemple: - lentil sferic (fr astigmatism) cu putere dioptric pentru vederea la distan + 1,75 dpt i putere dioptric pentru vederea n planul apropiat + 4,00 dpt: (sf + 1,75 dpt) / (sf + 4,00 dpt) ; - lentil sfero toric (astigmatic) cu putere dioptric sferic pentru vederea la distan + 1,75 i putere dioptric sferic pentru vederea n planul apropiat + 4,00 dpt, cu puterea dioptric cilindric + 1,00 dpt i unghiul axei cilindrului 60 : (sf +1,75 dpt) / (sf + 4,00 dpt) ~ cil + 1,00 dpt ax 60. Lentile aeriene trifocale Sunt medii transparente mrginite de patru pn la ase suprafee, avnd trei focare. Partea de sus a lentilei (fig.26) este folosit pentru vederea n planul ndeprtat, cea din mijloc pentru vederea la distane mijlocii i cea de jos (cea mai puternic) pentru vederea de aproape. n cazul acestor lentile, prile cu valori dioptrice diferite pot fi aezate n diverse moduri (fig.27). Aceste pri pot avea forme geometrice de semicerc, ptrat sau dreptunghi. Lentilele aeriene multifocale pentru ochelari Lentilele cu mai multe focare sunt cu puteri variabile n trepte i lentile cu puteri variabile n continuu. Ele se numesc lentile varifocale sau multifocale (fig.28). Caracteristic acestor lentile este c trecerea de la o dioptrie la alta nu se face direct, ci continuu. Valorile dioptrice sunt cresctoare n direcia prii exterioare a lentilei. Lentilele multifocale se obin fie din mai multe sorturi de sticl optic, a cror lipire se face prin topire, fie dintr-un singur sort de sticl optic. n materialul de sticl optic cu indicele de refracie n se face o adncitur sferic de raz rs, n care se lipete, prin topire, un disc de sticl optic cu indicele de refracie n`, mai mare dect indicele de refracie n. Urmeaz operaia de lefuire a lentilei obinndu-se dou regiuni ale aceleiai lentile care au puteri diferite. n cazul n care se folosete un singur sort de sticl, cu indicele de refracie n constant, care de regul este sticla crown, pe aceeai fa a lentilei se strunjesc dou sau mai multe suprafee cu raz de curbur diferite, cu diametrul de 22, 32 sau 38 mm. Avantajul acestor lentile este c trecerea de la vederea aproape la cea departe, se face de-a lungul unei linii orizontale. Notarea lentilelor cu mai multe puteri : Lentilele sferice (fr astigmatism) de ochelari cu mai multe puteri se noteaz sub forma unui raport care are la numrator puterea dioptric sferic a zonei pentru vederea n planul ndeprtat i la numitor puterea dioptric sferic a zonei pentru vederea n planul apropiat. Lentilele sfero-torice (astigmatice) de ochelari se noteaz ca i cele sferice, adugnd n continuarea primei linii de fracie, semnul de combinare ~ , simbolul cil, puterea dioptric cilindric, simbolul ax i unghiul axei cilindrului. Exemple: - lentil sferic (fr astigmatism) cu putere dioptric pentru vederea n planul ndeprtat + 1,75 dpt i putere dioptric pentru vederea n planul apropiat + 4,00 dpt : (sf + 1,75 dpt) / (+ 4,00 dpt) ; - lentil sfero-toric (astigmatic) cu putere dioptric pentru vederea n planul ndeprtat de + 1,75 dpt i putere dioptric sferic pentru vederea n planul apropiat + 4,00 dpt, cu putere dioptric cilindric + 1,00 dpt i unghiul axei cilindrului 60: (sf + 1,75 dpt) / (sf + 4,00 dpt) ~ cil + 1,00 dpt ax 60 Lentile aeriene prismatice 20

Sunt medii transparente mrginite de dou suprafee plane i care nchid un unghi (fig.29). Marginea mai groas a lentilei prismatice formeaz baza lentilei. Orice raz de lumin care trece prin aceast lentil este deviat spre baz. Partea opus bazei se numete vrful prismei. Direcia vrf-baz este direcia liniei de la vrf la baz, ntr-o seciune principal. Seciunea principal a unei lentile prismatice este acea seciune care se afl ntr-un plan perpendicular pe marginea de refracie i trece prin centrul optic. Vrful este intersecia ntre seciunea principal i marginea de refracie, fiind cea mai subire parte a unei seciuni principale. Deviaia razei de lumin n lentila prismatic, depinde de unghiul prismatic i de indicele de refracie n al sticlei din care este confecionata lentila. O lentil este numit prismatic cnd deviaz raza de lumin cu 0,573. Puterea prismatic se poate msura i n dioptrii de prism. O lentil are o dioptrie de prism atunci cnd deviaz imaginea unui obiect cu un centimetru, atunci cnd acesta se afl la o distan de un metru: 1 dioptrie prismatic = 0,573. Lentilele prismatice nu schimb forma obiectelor, ci deviaz imaginea spre baz n funcie de gradul prismei. Dac ambii ochi sunt deviai spre interior (nazal), pentru corecie se folosesc lentile prismatice care se aeaz cu baza spre exterior (spre temporal). Cnd ochii sunt deviai spre exterior (spre temporal), se folosesc lentile prismatice aezate cu baza spre interior. Cnd ochiul privete anormal, n sus, se folosesc lentile prismatice aezate cu baza n jos. n practic se prescriu lentile prismatice de 5, deoarce cele cu un grad mai mare provoac anumite dificulti i nu pot fi suportate de ochi. Se pot folosi i lentile plan prismatice sau lentile prismatice combinate cu lentile convexe, concave, sferice sau cilindrice. Se poate obine efect prismatic i cu ajutorul lentilelor sferice i asferice, dac axa optic a lentilelor este deviat fa de axa geometric, n direcia i cu valoarea dorit. Aceste lentile se numesc lentile descentrate. n fig.30 este reprezentat o lentil biconvex descentrat cu valoarea d. Raza de lumin paralel cu axa lentilei trece prin poriunea descentrat, prin focarul imagine F i intersecteaz ecranul aezat la distanta t, n punctul F. Notarea lentilelor prismatice este format din notarea caracteristic lentilelor sferice (fr astigmatism) pentru ohelari sau sfero-torice (astigmatice), la care se adaug n parantez puterea prismatic i unghiul de orientare al prismei. Exemple : - lentil sferic (fr astigmatism) cu putere dioptric de + 3,50 dpt, cu putere prismatic + 2,00 dpt i unghiul de orientare al prismei 90 : sf + 3,50 dpt (2.p.dpt ax 90) ; - lentil sfero toric (astigmatic) cu putere sferic + 2,75 dpt i putere cilindric + 1,00 dpt, cu putere prismatic 2,00 dpt i unghiul de orientare al prismei 90: sf + 2,75 dpt ~ cil + 1,00 dpt ax 45 (2.p.dpt 90) Sau un alt model de notare: + 2,00 dpt cil ax 180 - 2 prism nazal sf 2,00 dpt ~ cil + 0,50 dpt ax 80 ~ 1 baza 70 Lentile aeriene de protecie Lentile aeriene filtrante i absorbante n afar de lentilele pentru ochelarii de corecie, care corecteaz defectele de refracie ale ochiului, lentilele pentru ochelari au i o alt ntrebuinare. Sunt lentile care au un efect de atenuare a razelor de lumin i filtreaz razele termice ultraviolete i infraroii. Aceasta se realizeaz prin absorbia i reflexia luminii. Lentilele de absorbie au straturi colorate, iar lentilele reflectante au o suprafa lucioas. Cnd fluxul de lumin monocromatic strbate un mediu refractant (de exemplu sticla), atunci o parte 1 se reflect pe suprafaa de separare dintre cele doua medii, o alt parte 2 se absoarbe n 21

interiorul sticlei, adic se transform ntr-o alt form de energie i numai partea a treia 3 strbate mediul refractant. Cantitatea fluxului admis 3, din relaia de mai sus, este n funcie de lungimea de und, deoarece mediul refractant absoarbe razele de lumin cu lungimi de und diferite n mod neuniform. Lentilele pentru ochelarii de protecie se execut n diferite culori i nuane. Sticla se coloreaz cu diferite sruri metalice. Lentilele pentru ochelarii de protecie se execut n culorile verde, maro, cenuiu, roz, albastru cenuiu i galben. Ele au o capacitate de absorbie de 15 %, 25 %, 50 % sau 75 %. Dezavantajul lentilelor colorate este c materialul din care acestea sunt executate nu absoarbe uniform razele de lumin. Lentilele convexe i concave, de-a lungul axului optic, sunt mai groase sau mai subiri i nuanele lor sunt mai nchise sau mai deschise. Acest dezavantaj poate fi nlurat cu ajutorul lentilei tratate. Aplicarea straturilor colorate sau antireflex se realizeaz n instalaii speciale, prin metoda evaporrii n vid. Procedeul poate fi aplicat tuturor tipurilor de lentile de ochelari; tratamentul color se execut prin depunere n acelai ciclu de lucru a unui strat subire color i a unui strat antireflex. Tratamentul antireflex al lentilelor aeriene se face prin depunerea, n acelai ciclu de lucru, a unui strat antireflex pe ambele suprafee ale lentilelor. Lentilele se execut n diferite nuane de maron, cu capaciti de absorbie de 15 %, 25 %, 50 %, 75 %. Lentilele absorbante sunt foarte utile pentu cei ce lucreaz la lumin artificial, cci absorb o mare parte a razelor infraroii i se evit oboseala ochilor. Lentilele cu absorbie se execut n diferite forme: menisc, lenticulare, bifocale, astigmatice sau prismatice. Pentru capacitatea de filtrare a lentilelor optice, este caracteristic urmtorul lucru: suprafaa exterioar a acestor lentile este lucioas i reflect lumina, iar suprafaa interioar atenueaz razele luminoase. Pe suprafaa exterioar a lentilei se pulverizeaz un strat foarte subire de argint, aur sau platin de ordinul micrometrilor. Dup grosimea stratului de metal, capacitatea de atenuare a lentilelor poate fi de 25 %, 50 % sau 75 %. Straturile de metal dau nuane diferite sticlei lentilelor, de exemplu n cazul stratului de aur culoarea lentilei este verde-glbui, verde sau verde-albstrui. n cazul argintului culoarea lentilei este albstrui-deschis, albastru-violet sau albastru-nchis. n cazul stratului de platin culoarea este maro-cenuiu. Rolul protector al sticlei depinde de influena factorilor externi la care este supus ochiul i care determin tipul sticlei protectoare. Sunt o serie ntreag de factori externi care deranjeaz ochiul, de exemplu lumina, praful, acizii sau corpurile dure. Pentru protejarea contra radiaiilor ultraviolete se folosesc ochelari cu lentile antiactinice care au un coeficient de absorbie mare. Lentile aeriene protectoare contra luminii Aceste lentile asigur protecia ochiului prin efectul de absorbie a luminii sau prin efectul de filtrare a luminii. Lumina este absorbit de diferii oxizi metalici care determin culoarea sticlei. Prin dozarea adecvat a oxizilor metalici, nuana lentilei este corespunztoare cu absorbia dorit. Se folosesc urmtoarele culori pentru sticlele de protecie contra luminii: maro, verde, albastru-cenuiu, gri, galben, maro-neutru. Culoarea verde are un efect calmant, linititor asupra ochiului, culoarea albastru-cenuiu scoate unele culori n eviden ca: verde, rou, albastru. Lentilele protectoare contra luminii protejeaz ochiul att prin fenomenul de absorbie a luminii ct i prin fenomenul de reflexie. Aceste lentile au aspect de oglind, deoarece pe suprafaa exterioar se pulverizeaz o pelicul cu grosimea de ordinul micronilor. Suprafaa exterioar a lentilei nu este transparent i reflectant. Aceste lentile protectoare sunt colorate, deoarece sticla incolor reflect raza de lumin i obosete ochii. Se folosesc frecvent dou tipuri de sticle cu suprafa reflectant: sticla cu joc unicolor (sticla reflectant de culoare galben, pe suprafaa creia se pulverizeaz catodic nichel sau sticla de culoare argintie prin pulverizare cu cobalt) i sticla cu joc multicolor (sticla pulverizat cu nichel cobalt). La lumina incident, sticla cu joc multicolor, privit din unghiuri diferite, are culori diferite. Ea prezint 22

culorile albastru, violet, roiatic, trecnd treptat de la albastru la violet i apoi la rou. Reflexia poate fi de 15 %, 25 %, 50 % i 75 % i depinde de grosimea stratului de metal pulverizat. Sunt sticle de protecie care reflect pe toat suprafaa i sticle care reflect numai 3 / 4 din suprafaa total. O lentil colorat trebuie sa ndeplineasc urmtoarele condiii: s reduc intensitatea radiaiei, s ajute la evitarea oboselii, s absoarb aproape uniform culorile spectrului vizibil nemodificnd culoarea i tonurile obiectelor i a mediului nconjurtor. Lentile protectoare industriale Aceste lentile au rolul de a proteja ochiul de razele de lumin dunatoare, de lumina prea puternic, de praf, acizi sau schije. Sursele de lumin au o temperatur diferit i de aceea se folosesc sticle de protecie diferite. Sticlele de protecie folosite, se pot clasifica dup o scar care cuprinde ntre 0 i 14 uniti. n industrie se folosesc dou categorii de sticl: - sticle de protecie incolore, transparente, plane, avnd unul sau dou straturi de protecie; - sticle de protecie colorate, plane cu unul sau dou straturi de protecie. a) Sticlele de protecie incolore sunt corpuri transparente, mrginite de suprafee plan paralele. Aceste sticle deviaz razele de lumin venite de la infinit. n cazul sticlelor foarte subiri, aceast deviere este foarte mic i ea poate fi neglijat. Sticlele cu un strat de protecie pot fi: plane, obinuite i securit. Sticlele plane obinuite, n cazul aciunii unei fore, se sparg n cioburi mici, iar sticlele securit se sparg n cioburi de mrimea unor boabe de orez. Spre deosebire de cioburile obinuite, cioburile sticlelor securit nu provoac accidente asupra ochiului. Sticlele securit au suprafaa exterioar rigid, dar la interior ele sunt elastice. Sticlele transparente incolore cu dou straturi de protecie, nu formeaz la spargere cioburi deoarece ele sunt formate din dou sticle plane obinuite lipite ntre ele. ntre cele dou sticle se afl o sustan de lipire (cauciuc dizolvat). b) Sticlele de protecie colorate protejeaz ochiul mpotriva luminii duntoare. Sticlele de protecie cu un singur strat se folosesc n cazul utilizrii unor surse de lumin artificiala cu o temperatur mai sczut, cum este cazul sudurii cu flacr. La surse de lumin artificial cu o temperatur mai nalt, se folosesc sticle cu dou straturi de protecie. Se pot folosi ochelari de protecie (de sudur) executai dintr-o sticl incolor transparent i o sticl de protecie colorat (verde). La temperaturi mai mari, ca de exemplu sudura cu arc electric, pe lang efectul de absorbie a luminii este necesar i un efect de reflexie. Sticlele reflectante se pot obine prin metode de pulverizare metalic, i anume pe una din suprafeele sticlei de culoare verde nchis se aplic un strat subire de aur, argint sau platin. Stratul de aur n lumin incident are culoarea verde, stratul de argint albastr, iar cel de platin culoarea maro. Dupa grosimea stratului de metal pulverizat efectul de atenuare a luminii poate fi de 25 %, 50 % sau 75 %. Formele lentilelor de protecie sunt reprezentate n fig.31. Recalculul lentilelor aeriene a) Recalculul lentilelor combinate, cu semne diferite (astigmatismul mixt) - dac puterile lentilelor sfero cilindrice au semne diferite, atunci la recalcul puterea suprafeei sferice va fi valoarea sumei algebrice a celor dou puteri dioptrice, iar puterea suprafeei cilindrice, n valoare absolut, rmne neschimabat. Suprafeele au aceleai semne, iar axa cilindrului fr efect se schimb cu 90. Poziia axelor astigmate nu este totdeauna 90 sau 180. Dac axul este mai mare de 90, noul ax se obine scznd 90, dac este mai mic se adaug 90. - dac puterea suprafeei sferice, n valoare absolut, este mai mic dect puterea cilindric, atunci la recalcul, valoarea suprafeei sferice va fi suma algebric a celor dou suprafee, iar valoarea cilindrului nu se schimb. Puterile suprafeelor rmn totdeauna de semne diferite. 23

- dac puterea suprafeei sferice este egal cu puterea suprafeei cilindrice, n valoare absolut, va rezulta lentila plan cilindric. Exemple sf + 3,00 dpt ~ cil 2,00 dpt ax 90 + 3,00 + ( 2,00) = + 1,00 Ax 90 + 90 = 180 Deci recalculat avem: sf + 1,00 dpt ~ cil + 2,00 dpt ax 180 sf + 1,00 dpt ~ cil 2,00 dpt ax 90 + 1,00 + ( 2,00) = - 1,00 Noul ax este 90 + 90 = 180 Deci recalculat avem: sf 1,00 dpt ~ cil + 2,00 ax 180 sf 3,00 dpt ~ cil + 1,00 dpt ax 20 - 3,00 + (+ 1,00) = - 2,00 ax 20 < 90 noul ax este 20 + 90 = 110 Deci recalculat avem: sf 2,00 dpt ~ cil 1,00 dpt ax 110 sf + 2,00 dpt ~ cil - 2,00 dpt ax 115 + 2,00 + ( 2,00) = 0,00 ax 115 > 90 noul ax este 115 - 90 = 25 Deci recalculat avem: sf 0,00 dpt ~ cil + 2,00 dpt ax 25 b) Recalculul lentilelor combiante, cu acelai semn (astigmatism hipermetropic sau miopic compus) - puterea suprafeei sferice recalculate, rmne cu acelai semn; valoarea ei absolut fiind suma algebric a puterilor celor doua suprafee. Suprafaa cilindric i schimb semnul, dar rmne cu aceeai valoare. Axul fr efect se schimb cu 90 Poziia axelor astigmate nu este totdeauna 90 sau 180. Dac axul este mai mare de 90, noul ax se obine scznd 90, dac este mai mic se adaug 90. Exemple sf + 1,50 dpt ~ cil + 2,50 dpt ax 90 + 1,50 + ( + 2,50 ) = + 4,00 Ax 90 + 90 = 180 Deci recalculat avem: sf + 4,00 dpt ~ cil 2,50 dpt ax 180 sf 1,50 dpt ~ cil 2,50 dpt ax 30 -1,50 + ( - 2,50 ) = - 4,00 Ax 30 < 90 noul ax este 30 + 90 = 120 Deci recalculat avem: sf 4,00 dpt ~ cil + 2,50 dpt ax 120 sf + 0,75 dpt ~ cil + 1,00 dpt ax 170 + 0,75 + ( + 1,00 ) = + 1,75 Ax 170 > 90 noul ax este: 170 - 90 = 80 Deci recalculat avem: sf + 1,75 dpt ~ cil 1,00 dpt ax 80 c) Recalcularea lentilelor cilindrice n cruce Exemple cil + 1,50 dpt ax 180 ~ cil 2,50 dpt ax 90 1,50 + 2,50 = 4,00 1) sf + 1,50 dpt ~ cil 4,00 dpt ax 90 2) sf - 2,50 dpt ~ cil + 4,00 dpt ax 180 cil + 0,50 dpt ax 20 ~ cil 1,00 dpt ax 120 0,50 +1,00 = 1,50 24

1) sf + 0,50 dpt ~ cil 1,50 ax 110 2) sf -1,00 dpt ~ cil + 1,50 ax 30 cil - 1,00 dpt ax 150 ~ cil + 0,75 dpt ax 20 1,00 + 0,75 = 1,75 1) sf 1,00 dpt ~ cil + 0,75 dpt ax 60 2) sf + 0,75 dpt ~ cil 1,75 dpt ax 110 Schem recapitulativ lentile pentru ochelari I. Lentile pentru corecie 1) lentile combinate: sfero cilindrice, sfero torice, cilindru n cruce; 2) lentile axosimetrice: convexe (biconvexe, plan convexe, periscopice, menisc, punctuale), concave (biconcave, plan concave, periscopice, menisc, lenticulare); 3) lentile astigmatice: cilindrice, torice; 4) lentile prismatice ; 5) lentile multifocale: bifocale, trifocale, varifocale. II. Lentile pentru protecie 1) lentile filtrante; 2) lentile absorbante: lentile protectoare contra luminii, lentile protectoare industriale (sticle protectoare incolore, sticle protectoare colorate). CAPITOLUL 6 MATERIALE PENTRU LENTILE DE CONTACT Polimerii Lentilele de contact se pot executa att din sticl mineral (anorganic), ct i din sticl organic. Sticla mineral a fost prezentat n capitolul 1. Materialele folosite astzi pentru fabricarea lentilelor de contact sunt materiale artificiale. Caracteristica lor principal este structura molecular, determinat de proprietile anumitor atomi de a realiza legturi covalente stabile. Cele mai reprezentative sunt siliciul i carbonul. Proprietile carbonului sunt att de speciale, nct chimia organic este n primul rnd o chimie a carbonului. Structura molecular a materialelor artificiale este reprezentat de noiunea de macromolecul. Se vorbete de o macromolecul atunci cnd lungimea moleculei este gigantic n comparaie cu diametrul atomului sau moleculei obinuite. Felul, lungimea i forma macromoleculelor determin proprietile materiei artificiale. Fiecare component a mocromoleculei se numete monomer, iar macromolecula, polimer. Polimeri naturali se obin din materii prime naturale. Materia prim cea mai utilizat este celuloza. Celuloza este o materie prim organic, care apare n peretele celulelor plantelor. Din punct de vedere al structurii este vorba de un material fibros, care analizat chimic se prezint ca nite lanuri de uniti de glucoz, aa numitul polizaharid. Polimeri modificai sunt tot materii prime naturale, dar care sufer unele modificri. Acetatul de celuloz (celofan) i nitroceluloza (celuloide, pelicule de film) sunt principalii derivai ai celulozei. Nitroceluloza (CN) este un polimer modificat dezvoltat sub numele de celuloid. CAB este un polimer modificat, care are ca principal constituent butirat de acetoceluloz. Polimeri sintetici Sunt polimeri realizai din componente de baz, care nu pstreaz n proprietile lor nici cea mai mic asemnare cu produsele rezultate. Procedee de obinere a polimerilor sintetici Polimerizarea La acest procedeu monomerii au capacitatea de a reaciona, iar cei care conin legturi duble de carbon sunt determinai prin excitani s reacioneze. mbinarea macromoleculelor mai mari nu se poate face dect prin ruperea legturilor duble, fr obinerea de produse secundare. Dac un polimerizat este 25

format din componente de baz unitare, atunci el se numete homopolimerizat (polimetilmetacrilat). Dac un polimerizat este format din monomeri diferii, atunci se numete copolimerizat (siloxianilmetacrilat). Policondensare La acest procedeu, reacioneaz dou grupe diferite de monomeri - procedeu n cursul cruia, de cele mai multe ori, rezult produi secundari, cum ar fi apa sau acidul clorhidric (policarbonate). Poliadiie n cursul acestui procedeu nu se formeaz produi secundari (poliuretan). Pricipalele tipuri de polimeri sintetici: - sticla acril plexiglasul este numele de comercializare a unei sticle foarte clare i rezistent mecanic, pe baza de acid polimetacrilat (PMMA) ; - siloxianilmetacrilat ; - fluorosiloxianilmetacrilat fluorcarbonul are proprietatea de a mri solubilitatea oxigenului i de a nu lsa depuneri prin adeziune. Legturile de fluorcarbon fac ns materialul foarte moale. De aceea se ncearc s se combine proprietile siloxanului (permeabiliate mare de O2), fluorcarbonului (depuneri mici) i a altora asemntoare; - hidrogeluri: polihema este un polimer sintetic, un homopolimerizat cu structur tridimensional. Preluarea apei se face prin alipirea grupei de hidroxil, care leag apa cu fore bipolare. Pentru ca apa s poat intra n polihem, trebuie ca aceasta s fie ca o plas lejer. Polimerul mbibat la maximum conine aproximativ 40 % ap. Prin copolimerizarea hemei cu vinilpirolidonul se poate mri proprietatea polimerului de preluare a apei. n funcie de proporia de vinilpirolidon va fi posibil o hidrofilie de pn la 70%. Proprietile mecanice ale materialului se reduc datorit copolimerizrii. Prin copolimerizarea MMA-ului (metilmetacrilat) se pot produce materiale cu proprieti deosebite. Propritile mecanice ale acestor copolimeri sunt corespunztoare folosirii lor ca material de lentil de contact, ns ceva mai bune dect hema / VP copolimerizat. - siliconul caucicul de silicon (SIR) este un material care nu absoarbe apa (hidrofob). Hidrofobia legturilor de silicon este cauza faptului c prezint dificulti la fabricarea lentilelor de contact. Folosirea siliconului ca material pentru lentile de contact, este determinat de dou proprieti importante ale acestuia i anume: permeabilitatea mare la oxigen i stabilitatea la depuneri pe suprafa. - cauciucul siliconic - dac se modific cauciucul siliconic prin introducerea unui polidispersant i apoi se hidrofilizeaz suprafaa, se poate obine un material pentru fabricarea lentilelor de contact. Dificultile care apar datorit faptului c depozitele enzimatice de pe suprafaa lentilei, care se dezvolt n timpul portului, satureaz din nou grupele de hidroxil de la suprafa. Astfel, apar zone hidrofile pe suprafaa lentilei de contact. Proprietile materialelor lentilelor de contact Multe proprietati ale materialelor, destinate fabricrii lentilelor de contact, sunt importante n adaptarea acestora pe corneea uman. Importana lor este cu att mai mare atunci cnd trebuie s se in cont de particularitile fiecrei adaptri, de la un purttor la altul. Verificarea acestor proprieti, se face cu o severitate deosebit, atat n vitro ct i n vivo. Proprieti fizice - optice: indicele de refracie, coeficientul de dispersie, transparena (transmisia luminii); - mecanice: rezistena la alungire, alungirea specific, rezistena la forfecare, rezistena la rupere, duritatea, greutatea specific (densitate); - superficiale: unghiul de contact, capacitatea de imuiere, umflarea, starea suprafeei. Proprieti de biocompatibilitate - biofizice: permeabilitate la oxigen i dioxid de carbon, permeabilitate la ap, hidrofilia i lipofilia, extractibilitatea; - biologice: capacitatea de sterilizare, gradul de favorizare a creterii microbilor, stabilitatea lacrimal, capacitatea de a se murdri; 26

- clinice: adaptabilitate, respectul metabolismului corneean, posibilitatea de purtare prelungit a lentilelor, capacitatea ca organismul s se poata obinui cu materialul. Tehnologicitatea capacitatea de a se prelucra folosind procedee simple. Caracteristici cosmetice culori care s asigure o estetic corespunztoare celei naturale. Indicele de refracie este un parametru optic al materialului, care influeneaz calculul razelor de curbur i al grosimii la centru a lentilei. Cu un indice de refracie mai mare, centrul optic al unei lentile pozitive, poate fi micorat i ntr-o anumit msur, greutatea. Cea mai precis metod de determinare a indicelui de refracie este metoda direct, care presupune un refractometru Abbe, cu ajutorul cruia se face citirea direct a indicelui de refracie, pe un eantion de material. Principiul de msurare este bazat pe dispersia luminii. Alte metode se bazeaz pe msurri indirecte ale indicelui de refracie. Acestea presupun, n general, etaloane de grosime din materialul msurat. Ca aparate se pot folosi: microscopul, interferometrul sau spectofotometrul. Metoda de msurare, utiliznd spectrofotometrul, presupune realizarea unei prisme cu un unghi la varf cunoscut i msurat deviaia produs de aceast prism. Odat cu determinarea indicelui de refracie se poate determina dispesia medie i coeficientul Abbe. Transparena : nici un material nu este perfect transparent. Aceasta depinde de compoziia chimic, de puritate, hidratare i de alte proprieti. Trasparena sau transmisia luminii poate fi determinat cu ajutorul unui fotometru, pentru o anumit lungime de und i o anumit grosime de material. Pierderile produse la trecerea luminii printr-un sistem optic, se datoreaz absorbiei i reflexiilor parazite pe suprafeele incidente. Proprietile mecanice - verificarea acestor proprieti pentru materialele le