¡Descarga Tema 3 Tecno y más Apuntes en PDF de Óptica solo en Docsity!
TEMA 3.
1. Descripción del frontofocómetro....................................................3-
2. Elementos ópticos del frontofocómetro.........................................3-
3. Puesta a punto para un observador emétrope y amétrope.... 3-
4. Medida con el frontofocómetro................................................. 3-
5. Límite de medida con el frontofocómetro................................ 3-
6. Causas de error........................................................................... 3-
NOTA: Lo que se ha expuesto en este tema sobre el frontofocómetro se ha hecho teniendo en cuenta que hasta ahora sólo se conocen las lentes esféricas. Cuando se estudien las lentes astigmáticas se volverá sobre el frontofocómetro para describir las medidas que pueden realizarse con el instrumento para este tipo de lentes.
FRONTOFOCÓMETRO
TEMA 3.- FRONTOFOCÓMETRO.
1.- DESCRIPCIÓN DEL FRONTOFOCÓMETRO
El frontofocómetro es un instrumento óptico que permite determinar directamente la potencia de una lente (realmente se mide la potencia de vértice posterior). Se compone generalmente de:
- Una lámpara o fuente de luz.
- Una lente condensadora.
- Un test.
- Un sistema colimador.
- Un sistema de observación.
- Accesorios:
- Dispositivo para marcar el centro óptico y el eje para lentes astigmáticas.
- Dispositivo de prismas compensadores (útil en la medida de bifocales y multifocales).
2.- ELEMENTOS ÓPTICOS DEL FRONTOFOCÓMETRO
En la figura de la página siguiente tenemos el esquema de los elementos ópticos que componen un frontofocómetro. La lente condensadora, LCS , tiene la misión de formar la imagen del filamento de la lámpara sobre el test, T 0 , de modo que éste quede fuertemente iluminado. Inicialmente el test, T 0 , está situado en el foco objeto, FC , de la lente colimadora, LC. De este modo, la imagen que da LC de T 0 estará en el infinito. Para observar esta imagen del test se utiliza un anteojo de observación compuesto por un objetivo, LOB , y un ocular, LOC. LOB forma una imagen del test en su plano focal imagen, en este plano se sitúa un retículo, R. El plano focal imagen de LOB se hace coincidir con el plano focal objeto del ocular, de modo que un observador emétrope que observe por el ocular verá una imagen nítida del test superpuesto al retículo.
EMÉTROPE.
Antes de situar la lente problema sobre la concha de apoyo para medir su potencia, hay que poner a punto el instrumento. La puesta a punto consiste en asegurarse de que la imagen del test sobre el retículo sea vista con nitidez por el observador que va a realizar la medida. Se lleva a cabo desplazando el ocular del anteojo con respecto al objetivo. Si tomamos como referencia la posición del ocular respecto al objetivo para un observador emétrope, resulta que:
- Un observador miope tiene que acercar el ocular al objetivo para enfocar nítidamente la imagen del test.
- Un observador hipermétrope tiene que alejar el ocular del objetivo para enfocar nítidamente la imagen del test. En cualquier caso, es importante la puesta a punto previa a la medida para que ésta sea realmente fiable. La figura adjunta explica el proceso de puesta a punto de un frontofocómetro. En el esquema de arriba tenemos el anteojo puesto a punto para un observador emétrope, con lo que para un observador miope la imagen se formará antes de la retina y no verá nítidas las imágenes del test y del retículo; y para un observador hipermétrope se formará detrás de la retina y tampoco se verán nítidos. Para que los amétropes vean nítido será necesario que la imagen que da LOC se forme en el punto remoto (punto conjugado
de la retina), con lo que al poner el ojo tras LC la imagen se forma en retina. Por ello, como para un hipermétrope el punto remoto se encuentra detrás de la retina será necesario alejar el ocular del objetivo hasta que el test quede enfocado en retina. Finalmente, un observador miope que tiene su punto remoto delante del ojo debe acercar el ocular al objetivo de modo que F’OB quede dentro de la distancia focal del ocular y consigamos enfocar el test en retina. Si nos fijamos en la figura adjunta:
af'
a f' a
f'
a'
f'
a'
a
−^1 + = ⇒ = + = +
⇒ a' =aa+ff'' con f'> 0 parael ocular.
(1) Si a = −f' ⇒ a'=∞
(2) Si ⇒ ⎭⎬
af' 0
(a f') 0 a f'
a (^0) a '< 0
(2) Si ⇒ ⎭⎬
af' 0
(a f') 0 a f'
a (^0) a '> 0
4.- MEDIDA CON EL FRONTOFOCÓMETRO
Una vez puesto a punto el instrumento puede procederse a la medida de la potencia de la lente problema, LP. Dicha lente se sitúa sobre una concha de apoyo, CA , situada entre la lente colimadora y el anteojo. La concha de apoyo está dispuesta de modo que una de las dos superficies de la lente problema coincide con el foco imagen de la lente colimadora. Cuando no hay lente problema sobre la concha de apoyo el haz de rayos paralelo que emerge de la lente colimadora llega al anteojo y se observa el test nítido. Cuando se sitúa la lente problema, ésta formará una imagen del test en su plano focal imagen con lo que el haz de rayos que llega al anteojo dejará de ser paralelo y el test no se verá nítido. Para que vuelva a verse, es necesario que el haz de rayos que emerge de la lente problema sea paralelo, es decir que la imagen que da la lente problema de la imagen del test dada por la colimadora esté en el infinito. Esto se consigue desplazando el test hasta una posición T 1 , tal que la lente colimadora dé una imagen T’ 1 que esté situada justamente en el foco objeto de la lente problema. Esta imagen actúa como objeto para LP , pero como está situada en su foco objeto dará una imagen final en el infinito que podrá ser observada con el anteojo.
f (^) P =−f'P=F'CFP=z'C ⇒ z'C=−f' P
Luego: =−− ⇒ P
(^2) C C (^) f' z f' P
(^2) C C (^) f' z =f'
Teniendo en cuenta que: C (^) C P f'P
; '^1
f' ϕ' =^1 ϕ =
Resulta que:
(^2) CP (^2) C
C P '
f'
f'
z = =ϕϕ
Es decir, el desplazamiento del test, zC , es directamente proporcional a la potencia de la lente problema, ϕ ’ (^) P.
- Lente negativa: Si la lente problema es negativa, ϕ ’P < 0, zC < 0, es decir, para ver nítido el test a través del anteojo hay que alejarlo de la lente colimadora (ver la figura siguiente).
T’ 1 es la imagen que da la lente colimadora, LC , del test situado es T 1. Esta imagen actúa como objeto virtual para la lente problema, LP. Cuando T’ 1 está en el foco objeto de LP , la imagen que da LP estará en el infinito y se verá con el anteojo.
La fórmula (^2) C C P ' z ' ϕ =ϕ
sigue siendo válida, sólo que en este caso al ser la lente problema negativa, ϕ ’ (^) P < 0. Se tendrá que zC < 0 , es decir, que hay que alejar el test de la lente colimadora para conseguir ver su imagen con el anteojo. Lo dicho hasta el momento y los esquemas que hemos visto son válidos para los frontofocómetros tipo observación. Existe otro tipo: los frontofocómetros de proyección.
6.- CAUSAS DE ERROR EN LA MEDIDA CON EL
FRONTOFOCÓMETRO
Existen diversas causas de error en las medidas realizadas con el frontofocómetro:
- Puesta a punto del ocular: hasta ± 1 D
- Curvatura de la superficie cóncava de la lente: Δx ≡ Error en la medida de PVP. (mayor para las lentes de contacto).
- Aberración esférica de la lente colimadora.
- Color del test pues no se mide con radiación monocromática. El test suele ser de color verde.
