Mașină pentru prelucrarea lentilelor de ochelari

Cap.I.Aspecte teoretice privind lentilele optice

1.1. GENERALITĂŢI

Lentilele reprezintă componentele cele mai importante şi cele maifrecvent utilizate în construcţia aparatelor optice. Ele au rolul de a forma imagini cu caracteristici impuse privind natura, poziţia, mărimea,iluminarea, rezoluţia etc. Lentila poate fi definită ca un sistem optic elementar (o piesă sau o componentă) care conţine doi dioptri, dintre care cel puţin unul este curb.

Există o mare varietate de forme constructive, care asigură proprietăţi optice deosebite şi satisfac cerinţele unei game largi de aplicaţii. În principiu, orice combinaţie de forme (sferică, plană, asferică, cilindrică sau torică – ultimele două cazuri particulare de suprafeţe asferice) ale celor doi dioptri este posibilă, aşa cum rezultă din figura 1.1. În practică nu se întâlnesc materializate toate aceste posibilităţi. Lentilele se execută din materiale optice transparente (sticla optică,sticla organică, cristale naturale sau artificiale) şi lucrează pe baza fenomenului de refracţie. Lentilele se pot clasifica după diverse criterii: forma dioptrilor, efectoptic, domeniu spectral de lucru, destinaţie etc. Cel mai cuprinzător criteriu – forma dioptrilor – clasifică lentilele într-o ierarhie de categorii prezentate în figura 1.2.

Fig.1.1. Posibilităţi de combinare a formei celor doi dioptri ai unei lentile

Fig.1.2. Clasificarea lentilelor după criteriul formei dioptrilor

1.2. LENTILE SFERICE

Lentilele sferice au cel puţin una dintre suprafeţele active sferică,cea de-a doua fiind sferică sau plană. Lentilele sferice reprezintă piesele de bază în construcţia aparatelor şi echipamentelor optice pentru că asigură efectele impuse de diversele scheme optice şi au o tehnologie ieftină de fabricaţie.

Numai în cazurile încare utilizarea lentilelor sferice este foarte dezavantajoasă sau chiar improprie, acestea sunt înlocuite cu lentile asferice, a căror tehnologie de execuţie este mult mai pretenţioasă şi scumpă.

Din punct de vedere optic, lentila sferică este definită complet de următoarele elemente: distanţele focale obiect şi imagine, distanţele frontifocale obiect şi imagine, abscisele planelor principale obiect şi imagine, distanţa dintre planele principale, diametrul util şi indicele de refracţie.

Primele trei caracteristici sunt interdependente; este suficientă cunoaşterea a două dintre ele, cea de a treia rezultând din acestea. Din punct de vedere geometric, lentila este complet caracterizată prin: razele de curbură, grosimea la centru şi la margine, diametrul total şi mărimea faţetelor. Caracteristicile optice de referinţă ale lentilei se obţin cu ajutorul unei drumuiri paraxiale directe (pentru elementele din spaţiul imagine) şi a unei drumuiri paraxiale inverse (pentru elementele din spaţiul obiect),ambele cu abscise iniţiale infinite. Expresiile acestor caracteristici pentru o lentilă confecţionată dintr-un material cu indicele de refracţie n, situată în aer (fig.1.5), sunt redate în relaţiile (1.1)...(1.7):