RO126977A0 - Ochiul bionic - model compact - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un ochi bionic, aparat care permite înţelegerea mecanismului corect al vederii umane, studierea proprietăţilor bioluminiscenţei, cu aplicare în domeniile bionicii, biofizicii, fiziologiei oculare, biochimiei şi electricităţii. Ochiul bionic, conform invenţiei, este alcătuit dintr-un sistem laser format dintr-un rezonator laser bifocal, opac la lumină, având dispuse coaxial, la două poluri opuse, reprezentând polul cornean şi polul macular, un sistem () dioptric anterior şi, respectiv, un sistem () dioptric posterior, iar intermediar, un sistem holografic; sistemul laser este prevăzut cu o sursă de lumină () şi un sistem de obturatori astfel: la polul corneean, un obturator () extern, constând dintr-un capac transparent, iar la polul macular, un alt capac () de protecţie, sistemul () dioptric anterior, cu rol de transformare a luminii în radiaţii optice coerente, este format dintr-o lentilă () cu rol de cornee şi cameră anterioară, transparentă şi hemisferică, având un focar () propriu ce răstoarnă imaginea, dintr-un filtru () de polarizare a luminii şi dintr-o diafragmă () similară irisului, prevăzută cu un orificiu care limitează modurile de oscilaţie ale luminii incidente şi are şi rol de obturator intern al sistemului laser; sistemul holografic este format dintr-o lentilă () cu rol de cristalin, poziţionată între focar () şi suprafaţa anterioară convexă a lentilei (), iar sistemul () dioptric posterior este format dintr-o lentilă () maculară, cu focar () propriu ce răstoarnă imaginea a doua oară, lentila () maculară fiind susţinută de un inel () macular prevăzut cu un ecran () macular, realizat di

Description

1. DESCRIEREA INVENȚIEI

OCHIUL BIONIC MODEI; COMPACT se referă la un sistem laser bifocal, sistem optic monocular, având inclus un sistem lenticular holografic la unul din polii sistemului și care este destinat construcției de ochi artificial, bionic, funcțional atât ziua, cât și noaptea, destinat demonstrațiilor pentru mecanismul laser holografic al vederii umane, studiul proprietăților bioluminisccntei. modelelor bionice de ochi artificial și centrala electrica laser.

Invenția se refera la domeniul bionicii, fiziologiei oculare, biofizicii și electricității.

Un aparat asemănător am înregistrat la OSIM București (cererea de brevei de invenție nr. A/ 00635 din 21 iulie 2010), pentru un ,, Aparat pentru studiul mecanismului vederii umane, modelul schelă - varianta A”, cu aceleași principii de structură și funcționare. în concordanță cu date recente de anatomie și fiziologie oculară, cu ..modelul laser holografic biofotonic ocular'' al Teoriei Laserilor Biologici TLB (Mânu M.D.. 2009 2010). dar pentru scopurile propuse (observarea directă a imaginii la poli, și prototip pentru ochi artificiali) are dezavantajul că cele trei lentile sunt expuse la vedere, iar lumina externă afectează calitatea imaginii, iar studiile trebuie făcute într-o cameră întunecoasă, aparatul avînd ca destinație studiul caracteristicilor luminii, al materialelor ca medii neliniarc și al imaginii oculare.

în prezent în învățământul de biofizică se folosește un aparat pentru studiul viciilor de refracție, iară a respecta mărirea la scară a parametrilor globului ocular și componentelor sale lenticulare.

Un aparat comparat frecvent cu ochiul uman este aparatul de fotografiat (1. Baciu. 1977; Haulica I. 1996), susținut de teoria fotografică a vederii, aplicată de circa 150 ani (Helmholtz, 1 864). conform căreia imaginea este răsturnată de lentila cristalin, iar pe retină se formează o imagine inversată, prinsă pe un film fotografic, cu substanță Ibtosensibilă orientată spre cristalin, iar creierul este cel care aduce imaginea în poziție dreaptă, printr-un mecanism insuficient justificai experimental. Teoria fotografică a vederii este plină de erori, nesatisfăcătoare. depășită de noile descoperiri ale oftalmologiei, holografici, laserilor. cristalelor lichide, ciberneticii, de noi date de anatomie și fiziologie a ochiului. Astfel nivelul actual al cunoștințelor indică:

<λ2 Ο 1 1 - Ο Ο 2 9 3 - ⁰ 4-04- 2011 /1^

In oftalmologie se indică: a) dimensiunile miei ale ochiului. lungimea anteroposlerioară de 22 - 24 mm (fig. 4); b) corneea are formă de calotă sferică cu diametrul de 10 mm (fig.5) și un focar propriu; c) în interiorul ochiului are loc interferența (fig.7). și apariția de ventre cu energie amplificată, datorită interferenței între radiațiile coerente: d) macula (fig-6) are formă de calotă sferică și un focar propriu; pentru maculă se folosește expresia adâncitură la fundul ochiului cu înălțimea de Imm - 2mm, și diametru de 2 mm - 5.6 mm (Olteanu M. 1989) este loial neștiințifică, expresia trebuie înlocuită de expresia corectă de „calotă sferică, cu focar propriu,· d) vârfurile conurilor și bastonașelor sunt orientate spre epiteliul pigmentai' al retinei EPR (fig.9); e) impulsul nervos trece prin axonii celulelor senzoriale în sens opus luminii incidente, deci pentru a avea acest sens trebuie ca lumina să se reflecte pc cupele epileliului pigmentai' al retinei EPR (fig.15), unii specialiști oftalmologi (Munteanu Gh.,1985) indică reflexia radiațiilor pe cupa epiteHului pigmentai- al retinei EPR (fig.9). de unde se reîntorc la vârful conului, dar studiul se oprește aici : f) transformarea luminii necoerente în bioluminiscentă, fenomen laser biologic, conform Teoriei Laserilor Biologici TLB (Mânu M D, 2007), lumină coerentă, monocromatică. polarizată si direcțională de la exterior spre interiorul ochiului, spre maculă, trecând prin focarele optice ale lentilelor; g) articolul extern al conului conține 600 discuri suprapuse în conuri, și 2000 în bastonașc. formate din membrane suprapuse, de cristale lichide ordonate, fosfolipide ce alternează cu proteina rodopsină - și care constituie substanța fotosensibilă', astfel lumina coerentă reflectată de EPR interferează în interiorul conului (10 microni) sau bastonasului (60-80 microni). Conform TLB. după reflexia pe EPR lumina coerentă BL interferează la vârfurile conurilor și bastonașelor ceea ce permite apariția de ventre și noduri, respectiv impulsuri monocromatice, amplificate a energiei - informației optice, ceea ce duce la transformarea analog - digitală.

în oftalmologie există posibilități tehnice de înregistrare a hologramelor tridimensionale din grosimea retinei (fig.8) cu aparatul Octopus (M. Olteanu. 1989). folosit în criminalistică:

în tehnica laser (fig.ll, fig.12), (B. 1^engyel, 1968). optica neliniară (Nemeș G. 1972) holografie și tehnica computațională (fig. 13) (Tarasov L.A.. 1990) .există indicii care susțin posibilitatea de aplicare a principiilor laser holografice și în sistemele biologice, cu medii tx-2 0 1 1-00293-Ο 4 -04- 2011

neliniare cum este modelul laser holografic biofotonic ocular al Teoriei Laserilor Biologici TLB (Mânu M.D., 2009-2010) : există caracteristicile de structură, diferite tipuri de rezonatori laser (sisteme laser bifocale, confocal sferice) (fig.ll): există moduri ele oscilație ale luminii în sisteme confocal sferice cu oglinzi circulare (fig.l2.a) și în oglinzi pătrate (fig. 12.b); există diferite tipuri de substanță activă laser (apă, fosfor, medii neliniare de cristale lichide, gaze Oț. CO2 etc.), cristale lichide (Huțanu Gh, 1984); funcționare pe bază de lumină, transformarea coerentă: corecția aberațiilor de cromacitate și sfericilate ale imaginii cu ajutorul unui sistem multilenticular convergent - divergent: existența sistemelor holografice de înregistrare a hologramelor pe suport de cristale lichide (Musciitariu l, 1981) cu memorie optică (fig.13), sunt exemple pentru mecanismului laser holografic al vederii TLB.

Metoda biofotonică si aparatele fotomultiplicatoare PMS l si PM8 2 (Popp Γ.Α. 2003) au permis testarea organelor de peste (ochi, nervi, creier, mușchi, oase), si au evidențiat faptul că: a) bioluminiscența este radiație polarizată, monocromatică. amplificată; b) BL este direcționată ziua de la exterior spre interiorul ochiului (testele DL delaycd lumininescence de emisie stimulată de stimulii optici externi - de la o sursă externă dc lumină), iar noaptea în sensul invers, de la interior spre exterior (testele SE seif emission dc emisie în întuneric), efectuate cu fotomultiplicatorului PMS1 (Mânu M D. 2007); c) BL este emisă de toate organele și celulele, datorită prezenței în structura membranelor a substanței activă laser - (fosfat -apă-oxigen molecular, nitrat. carbonat, sulfat), si a mediilor neliniare de cristale lichide, membranele modulând caracteristicile bioluniiniscentei BL (medii birefringente). care emit BL: d) radiație secundară BL este amplificată energetic și informațional de-a lungul sistemului nervos al organismului, având valori mai mari la creier (întreg) decât la ochi: e) BL are rol în fenomenele biochimice, electrice, magnetice si biofotonice ale țesuturilor vii; testele de biofotonică au confirmat ipotezele Teoriei Laserilor Biologici TLB (Mânu MD. 2007).

Camerele de luat vederi pot fi comparate cu ochiul, dar nu țin cont de pozițiile componentelor anatomice ale ochiului, de calota maculară ca lentilă cu focar propriu, de mecanismul holografic de reflexia a luminii pe EPR si poziția reală a filmului (a celulelor fotoreceptoare. cu vârful si substanța fotosensibilă spre maculă).

^c\” 2 Ο 1 1 - 0 0 2 9 3 -θ 4 -04- 2011

Aparatul Ochi bionic, model compact nu este o lunetă, ci un ochi normal mărit de 5 ori, pentru a rezolva probleme de optică oculară: detalii de structură pentru transpunere în model bionic, verificarea mecanismului laser holografic al formării imaginii holografice pe retină - a poziției dreaptă sau răsturnată, transformări energo-informaționale si caracteristici ale bioluminiscentei sensului de propagare etc. Ochiul bionic (OB). care a rezultat din combinarea modelul biologic normal (fig.4, fig.7, fig. 8, fig.9) cu sistemul laser (fig.lI). sistemul holografic (fig. 13), modelul laser al surselor secundare de lumină din sistemele confocal sferice (fig. 11), si sistemul laser bifocal (fig. 1) ale globului ocular. Problemele tehnice pe care le rezolvă invenția sunt: a) transpunerea bionică a structurii oculare la scara 1:5; astfel încât să permită observarea directă a imaginii pe lentila maculară similară ochiului normal, poziția reală a imaginii; b) realizarea unui sistem lașei' bifocal cu sistem holografic inclus, construit după modelul ocular, mărit de 5 ori; c) găsirea unor medii care să conțină surse interne de emisie de L. substanța activă (silicați. polimeri) similară celor din sistemele biologice (fosfat), care să fie transparentă, si să intre în compoziția structurii lentilelor ; d)găsirea lentilelor - menise convergent / plan convexe care să aibă distanța locală mărită de 5 ori; e) aprecierea distantei de observare a imaginii de la poli, ținând cont de faptul că lentila cristalin a aparatului nu face adaptarea la distantă a curburii cristalinului, deci d trebuie să fie egală cu distanța vederii emetrope. 25 cm -30 cm distantă; f) observarea imaginii pe retina maculară, care se formează dreaptă, în culori. în dinamică, tridimensională, reprezentând obiectul punct cu punct, sau un punct -obiect - o celulă fotoreceptoare 1:1; g) realizarea unui sistem laser bifocal; h) realizarea hologramelor la ambii poli ai sistemului; i) emisia în sens contrar de la interior spre exterior.

Ochiul bionic - modelul compact, conform invenției, are în alcătuire: a) un rezonator laser bifocal RL; b) un grup de două lentile, care generează cele două focare ale sistemului rezonator laser bifocal, plasate la extremitățile axului optic ocular, si care aparțin lentilei corneene si lentilei maculare, calote sferice ale unor meniscuri convergente, diametrul lentilei maculare fiind Ά din diametrul lentilei corneene; c) o observație importanta este aceea că prezența lentilei cristalin nu este obligatorie pentru formarea imaginii pe retina, fapt dovedit de operațiile și experiențele cu sau tară lentila cristalin; d) o condiție esențială pentru vederea emetropă fără adaptare a cristalinului este distanța d de plasare a obiectului care

CV-2 0 1 1-00293-0 h -04- 2011 trebuie să fie mai mare de 25 cm-30 cm de ochiul bionic.: e) fiecare punct obiect corespunde unei celule fotoreceptoare 1:1. care transmite prin nervii optici, similar cu sistemele de fibre optice, având teci de mielină. bune izolatoare optice și electrice: f) sinapsele transmit BL sub forma planelor de oscilație - dispuse perpendicular pe axa optică, ce determină șanțuri sau butoni sinaptici, existând sute de plane de oscilație monocromatice. cu unghiuri de rotație diferite.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje :

• modelul de ochi bionic ca model dc sistem laser bifocal a fost inspirat de tehnica laserholografică. corespunde cel mai bine realității, fiind la baza modelul laser holografic al globului ocular și propune aplicarea tehnicii laser-holografice pentru recepționarea dc stimuli optici, transformarea și transmiterea de holograme optice;

mărirea la scara 1: 5. alinierea elementelor pe axul optic și unghiul de incidență limitat la 0°6'-9°2' fată de axul optic permite limitarea modurilor de oscilație fiind suficiente pentru observarea directă a imaginii, a poziției sale, chiar dacă dimensiunile imaginii sunt mici;

reducerea formei aparatului la rezonator de formă tronconică (nu globulară), permite o ușoroară manipulare și orientare;

acțiunea luminii poale explica importanta vederii în viteza de răspuns la stimuli. sincronizarea proceselor biologice (biochimice, electrice, magnetice.) cu procesele psihice (vedere, memorie optică, gândire ele), geneza bioritmurilor. dar aplicalile bionice deosebite.

Faptul că sistemul laser bifocal permite trecerea luminii laser în ambele sensuri, confîrmînd ipoteza TLB transmiterea luminii / BL în ambele sensuri în globul ocular, de la energie optică mare spre zone cu energie optică mică, astfel: a) ziua - sensul de transmisie a luminii este de la exterior la interior, de la polul corneean spre polul macular al aparatului, cu micșorarea imaginii holografice, până la realizarea relației 1 foton -1 celulă fotoreceptoare; b) în timpul somnului / al nopții, sensul de transmisie al luminii, respectiv al bioluminiscențci. este în sens invers, de la polul macular spre polul corneean. ceea ce confirmă formarea hologramelor nocturne, a viselor, bazate pe emisia în sens invers a Bl. - de la creier - la retina ochilor, cu emisie la exterior, fenomen posibil pe seama descărcării energiei optice din compușii macroergici și apa din mediiile interne;

0(-2 Ο 1 1- 0 0 2 9 3 -.

Ο 4 -04- 2011

Ochiul bionic se poate perfecționa prin aplicarea nanotehnologiei. putând realiza și retina bionică, în vederea unor aplicații pentru nevăzători, dar și pentru ochii de roboți umanoizi, cu obținerea unei imagini cu luminanță maximă pentru oricare din ochi am privi, observarea imaginii pe timp de zi sau de noapte;

modelul de ochi bionic poate fi model pentru o centrată electrică laser (Mânu Mariana Daniela, Năcioiu Nicolae. Cohal George. 2009) modelul biologic laser holografic este un model special pentru tehnica laserhologralîcă. și bionică, ca sistem laser bifocal perfecționai cu un sistem holografic multilenticular convergent-divergent (lentila cristalin), care asigură nu numai corecția aberațiilor de cromacitate și sfericitate ale imaginii introduse dc lentila corncană, ci și transformarea analog-digitală a luminii, favorizând apariția impulsurilor laser monocromalicc.

Sistemul se compune dintr-un rezonator laser bifocal (1), având pereții opaci la lumină, la un pol o lentilei corneeană menise convergent (5) (sau lentila plan convexă) cu diametrul de 5 ori mai marc decât diametrul normal al corneei, care răstoarnă imaginea (13), iar la polul opus, coaxial, o lentilă maculară menise convergent (10) (sau lentila plan convexă) cu diametrul de 5 ori mai mare decât diametrul normal al maculei, care răstoarnă din nou imaginea, dând în final o imagine dreaptă (13*)· Sistem lenticular holografic este format dintr-o lentilă cristalin biconvexă (6) (în foc de cristalin) plasată între suprafața lentilei (5) și focarul ei (7), dispusă coaxial cu filtrul de polarizare (15) în focul membranelor celulare, care are rolul de a da o lumină polarizată, si un iris (16), cu rol dc limitare a suprafeței expuse la lumină la unghiuri mici O‘’6'-9°2'. dau distribuția luminii la polul posterior al rezonatorului, cu zone de interferență circulare, inele Newton, sau franje dc interferență cu maxime dc intensitatea L sau ventre, si zone de minimă intensitate optică sau noduri, similar cu distribuția luminii în ochiul real. Sistemul are caracteristicile ochiului uman: a) imitând structurile sale, dar mărite de 5 ori, și limitând formele doar la cele din jurul axului optic; b) permite transmiterea imaginilor în ambele sensuri, cu micșorarea de imagine când transmisia este de la polul corneean spre polul macular, si mărire de imagine când transmisia este în sens invers de la polul macular spre polul corneean; c) transmisia de la un pol la altul este din aproape în aproape, ceea ce impune transparenta totală a mediilor străbătute. Invenția se referă la un sistem optic monocular, un sistem laser bifocal special, care să reproducă ochiul normal.

CK-2 0 1 1 -00293-O h -04- 2011 la scara 1: 5. toate lentilele din construcție având dimetrele de 5 ori mai mari, ca și lungimea ochiului, astfel încât imaginea de pe polul macular să se poată observa direct. Imaginea obținută este dreaptă, dreaptă. în culori, în dinamică, tridimensională, corect reprezentată punct cu punct 1:1. si nu este răsturnată, deși așa se crede de 1 50 ani.

Prin aparat se privește cu un singur ochi, de la distanța vederii emetrope de 25 -30 cm de polul sistemului, nu ele aproape ca la lunetă, aparatul neavând sistem de adaptare la distanță. Direcționarea axei aparatului pe direcția obiectului vizat se face manual. Aplicând nanotehnologie Ochiul bionic, model compact, poate fi adus la aspectul ochiului normal, ca dimensiune si funcționalitate, pentru robotii umanoizi si pentru nevăzători.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu figura 1. care reprezintă schema optică a Ochiului bionic, model compact, utilizat ea material de studiu experimental pentru studenți și cadre didactice și construcția de ochi artificiali.

Ochiul bionic (OB) - model compact (fig.l) se compune din mai multe elemente dispuse coaxial:

a. Sistemul laser bifocal este format dintr-un rezonator laser bifocal RL. (1). opac la lumină, care are: la polul corneean un sistem dioptrie anterior SDA(19) ca oglindă transparentă si la polul opus macular un sistem dioptrie posterior SDP (20) sau oglinda semitransparentă, coaxiale; în poziție intermediară un sistem holografic SH inclus. SDA face transformarea coerentă a luminii, iar SDP recepționează imaginea holografică formată la polul macular. RL are un soclu (1) mohilizabil, opac la lumină, cu pereții dubli, compacți, format la exterior de o carcasă de protecție în formă de trunchi de con. cu lungime de 1.= 12 cm. diametrul la baza 13 mare D=5.5 cm. diametrul la b baza mică d= 4 cm: la interior peretele intern (2) este format de un manșon de cauciuc, negru, tronconic. cu guler (4), ce se răsfrânge peste peretele extern si îl fixează de baza mare a soclului. RL poate li considerat banc optic de amortizare a șocurilor mecanice pentru sistemul holografic inclus, si poate fi direcționat cu mâna (3) pe direcția axului optic al obiectului. RL are la extremități două capace cu mai multe roluri, unul fiind cel de protecție, un capac 1 (14) la polul corneean și capacul 2 (18) la polul macular. Capacul 1 (14) al RL are diametrul D= 5.5 cm. reprezintă pleoapa, si în alte variante ale aparatului poate fi obturator extern al sistemului laser cu rol de amplificare energetică prin obturare periodică a suprafeței anterioare a ochiului, are si rol de <?<- 2 Ο 1 1-00293-0 4 -04- 2011 protecție a polului anterior al RL; RL poate fi orientat cu mina (3) spre sursa - obiect (13) vizat (direcționarea laser}, simulând direcționarea a axului optic ocular în orbita capului cu ajutorul mușchilor globului ocular, pe axul obiectului vizat. SDA (19) face transformarea laser a luminii în biluminiscentă. în radiații coerente, mono-cromatice. direcționale spre focare si amplificate energetic. SDA este format din lentila corneană /5). filtrul de polarizare (15). inelul diafragmutic irian (16). Lentila corneană (5) are un focar propriu al lentilei corneene (6), care răstoarnă imaginea (prima dată). Lentila este menise - convergenl. care nu deformează imaginea (sau o lentilă plan convexă transparentă care deformează imaginea), orientat cu fata concavă spre interior, către maculă, si are formă de calotă hemislerică cu diametrul de d=5 cm. grosimea g =2,5 cm. Sistemul laser este prevăzut cu: sursa de lumină S-ob (13), care emite lumină directă sau reflectată de obiecte, si sistem de obturatori : obturatorul extern este reprenzentat de capacul 1 (14) transparent, iar obturatorul intern dc inelul diafragma!ic irian (16). un diafragm cu diametrul d=50 mm/. g=l .25 mm. prevăzut cu un orificiu de 10 mm - 28mm - 40 mm. ce limitează modurile de oscilație ale luminii incidente; filtrul de polarizare al luminii FP (15) este plan, dar ar fi fost de dorit să fie calat pe suprafața externă a lentilei corneene, sau după aceasta. între lentila corneană și lentila cristalin (7), având rol de polarizare a luminii naturale. Sistemul de răcire al rezonatorului laser (17) este acrul din mediu, dar în alte variante constructive sistemul dc răcire poate li lichid (apă).

b. Sistem holografic SH, format din: lentila cristalin (7); ecranul macular (12) de la polul macular, pe care se afișează imaginile. Lentila cristalin (7) este biconvexă. are diametrul D= 5 cm, grosimea de g = 2.5 cm, centrul nodal (8). raza feței anterioare de R1 =39 mm pînă la focarul lentilei cristalin (7). raza fetei posterioare R2 =39 mm (-34 mm). Este esențiala amplasarea lentilei cristalin (7) între suprafața externă convexă a lentilei corneene 5 si focarul corneei 6. din apropierea sau în fața internă a cristalinului.

Observații.

Ochiul bionic având o lentilă cristalin fixă, neelastică, care nu adaptează la distantă mică, ci numai la de peste 25 -30 cm. sau distanță infinită, obiectul trebuie plasat la distanță dc ochi de peste 25 cm -30 cm. iar imaginile ce pot fi privite de observator de la distanta vederii

Λ-2 ' Ο Ο 2 9 3 - 11 '< -OV 2011 ρ} emelrope de 25-30 cm de polul macular. pentru care ochiul observatorului uman nu face adaptarea la distanță.

Lentila cristalin din ochiul uman corespunde unei lentilei biconvexe. formată dintr-un sistem multilenticular convergent - divergent de tip holografic, formal din trei nuclee concentrice, sau 3 lentile convergente si 3 lentile divergente, fapt care nu l-am putut realiza tehnic. în această variantă, dar este posibilă realizarea tehnică de firme specializate.

Sistemul dioptrie posterior SDP (20) este plasat la polul posterior al ochiului si este reprezentat de: lentila maculară (10), menise convergent, cu focar macular (11): inelul macular (9); ecranul macular (12). pe care se proiectează o imagine dreaptă (13*). Lentila maculară (10) este un menise convergent (sau plan convexă) din sticlă (silicați), orientat cu fata concavă spre polul opus, având forma unei calote sferice, cu diametru] mărit variind între d=10 mm -28 mm - 40 mm. pentru a se putea obține o imagine cât mai mare, ușor de observat la polul macular ai RB. Un fapt esențial este faptul că meniscul (10) are un focar propriu al lentilei maculare (11), total neglijat de fiziologici, si care răstoarnă imaginea a doua oară., astfel că pe ecranul macular (12) se prind imagini sau holograme drepte (13*), în culori. în dinamică. Inelul macular (9) corespunde bazei b mici a rezonatorului laser RL. având rol de susținere a lentilei maculare si este protejat de capacul 2 de protecție a polului macular (18). Sistemul dc lentile este format din medii transparente de silicați și polimeri prelucrate de firme dc profil. Acest aparat poate fi utilizat ziua și noaptea.

Tabelul I. Dimensiunile componentelor ochiului uman la scara 1:1 si 1: 5

Componente CEL	Indici refr	Dimensiuni componente oculare D=diametru, î= înălțime	Grosime	corn ponente
	U		Scara 1:1	Scara 1:5	Scara 1:1	Scara 1:5
Orbită (os)	-	-	D= 25 mm
Glob ocular (cn 3 tunici)	-	-	D= 24 mm	24 mm · 5 = 120 mm		22· 5= 110 m ni
A. Sistemul ocular. 1. Sistemul dioptrie anterior	(SDA)
1.1. Conjunctiva			D=12 mm	12 mm · 5 = 60 mm	0,3 mm	0,3mm · 5 = 1,5 mm
1.2. Cornea, menise	1.376	Calotă sferică	D=10 mm	10 mm · 5 = 50 mm		C'central = 0,5 mm
convergent		Fața anterioară	R= 7,8 mm	7,8 mm · 5= 39 mm		{•-1 pcriletu·· 1 mm
	_ __________	Fața posterioară			1 1________________

c\“ 2 Ο 1 1-00293-0 4 -04- 2011

1.3.Camera anterioară	1,336	-	-
1.4. Iris, diafragm	1,336		D l2 mm		0,3 mm
Eu pila= orificiu			D minim = 2 mm	2 in m · 5 = 10 mm	D = 0,3 mm	0,3 · 5 = 1,5 mm
diafragmatic			D maxim = 5,6 mm	5,6 mm · 5 = 28 mm
2. Sistem dioptrie	posterior ;	>DP (n.a)
2.1. Macula, menise convergent	calotă sferică	D minim= 2 mm		înălțime 1 minim = 1 mm
			Dmaxim=5, 6 mm		1 inaxim= 2mm
		Raza	R=1 mm
2.2.Corpul vitros	1,339	-	-		-		-
B. Sistemul holog	alîc (N.a)
1. Sursa de imagini externă 2. Surse secundare din:		conju nctivă, cornee, cristalin
3.Obturatorul intern (n.a)		Diat'ragmul iris	D pupilă= 2mm-5,6 mm
4. Cristalinul,		Diametrul	D=IO mm	10· 5 = 50 mm
lentilă biconvexă cu 3 nuclee:		Raza faței anterioare a cristalinului =	R= 10 mm	10*5 = 50mm	4,5 - 5mm
- central cu 1 rf.= infantil cu 1 rf.= adult cu 1 rf.=	1,420 1,429 1,454	Raza feței posterioare	R=6,8mm	6,8 · 5= 34mm

Tabelul 2. Caracteristicile zonelor maculare ale retinei, conform M. Olteanu, 1989. Traiul de oj/ahnohepie. voi. 1.. Editura Medicală. București

Macula:	Dimensiuni d ia met re	Grosime	Su p rat'aț ă	Ce tip de celule conțin	N umărul de celule	Unghiul	Acuitate vizuală AV
trans versal	vertica 1
2mm5,6m m	0,5-1 rn ni	G= 0,4mm	S-1 mm	bastonașe	IO7 - ioooo«ου telult7ochi	2°5’- 5 0	Nocturn AV = 0,1
Centrul maculei	-	-	-	Centrul maculei	Aria Panum	0	Punctifor mă	AV =0
Foveola	0,17m 111	0,571 m m	-		Conuri lungi	150 000/ mm	0 °6- 1°2'	Ziua AV=1
Fovee	0,4 mm	0,5-1 m m	-	-	Conuri scurte	-	1°2' - 2°5' 2 r . 4 2’ ~	Ziua AV= 0.3 noa ptea noaptea .. __________ .
Pa ra -fovee	-	-	-	Conuri bastonașe	-
Peri —fovee	-			-	bastonașe	-	4°6' - 9°2’

c\-2 01 1-002930 4 -04- 2011

Mecanismul formării imaginii în Ochiul bionic (fig-2) constă în următoarele faze: 1) faza 1: a) direcționarea axului optic al aparatului ochi bionic pe direcția axului optic de la sursa de lumină directă sau reflectată de obiecte S Ob (13). asigură unghiuri mici fată de axul optic pentru a da efecte energetice maxime prin incidență pe polul macular al RL. unghiuri cuprinse între 0°6‘- 9°2\ b) este necesara și transformarea luminii în (bio)luminiscentă 131. prin stimularea surselor proprii de lumină (care în membranele celulare este formală din substanța activă laser biologică SALB fosfat -apă-oxigen molecular, sensibilă la spectrul vizibil, IR si UV. asociată cu cristale lichide; c) formarea locului geometric de puncte coerente pe lentila corneană. prin interferența frontului de undă sferic emis de un punct obiect cu suprafața sferică a lentilei corneene (5) asigură sincronizarea acțiunii stimulilor optici emiși de punctele S Ob și formarea unei imagini de fază pe fața anterioară a lentilei corneene - (HI). în poziție dreaptă: c) în fiecare din punctele coerente ale locului geometric are loc:- transformarea coerentă, monocromatică (prin dispersia luminii albe în radiații monocromatice prin refracție în mediul dens al lentilei corneene), polarizarea rotatorie a luminii (la trecerea prin filtrul de polarizare (15), cu separarea culorilor - dextrogire (galben verde) și levogire (albastru-violet si roșu) datorită filtrului de polarizare (Muscutariu 1. 1981): d) transmisia din aproape în aproape a bioluminiscentei BL prin mediile dense ale lentilei corneene și lentilei cristalin; faza 2) focarele optice ale lentilei corneeane, și focarul calotei maculare (neluate în considerație la construirea imaginii până acum de oftalmologi) fac posibile două răsturnări ale imaginii; a) formarea celei de a doua holograme drepte (H2). sau imagine Purkinje II. pe fata anterioară a lentilei cristalin, mult micșorate, limitată de diafragmul irian; b) focarul corneei răstoarnă imaginea, care apare răsturnată pe fața posterioare! a lentilei cristalin i Purkinje III (I. Baciu. 1977). cu cu o întârziere de fază de π/ 2: c) plasarea lentilei cristalin între fața anterioară a corneei și focarul lentilei corneene face ca acesta să nu conteze pentru poziția imaginii, cu sau fără cristalin, imaginea apare în aceeași poziție; faza 3) imaginea răsturnată trece prin transformări în: a) focarul maculei. care devine sursă de fronturi sferice de undă, unde imaginea se răstoarnă a dona oară; b) apare încă o întârziere de fază de π/ 2, care în final apare o întârziere de fază întreagă, π : c) unghiul de divergentă este foarte mic 0 °6- 1°2' față de axul optic al retinei maculare, ceea

I 1 '<7 2 0 1] -ο 0 2 93-^{0 21} 04- 2011 /&$ ce ajută la realizarea unei maxime intensități a luminii, și acuitate vizuală maximă; d) în final pe retină apare a 3-a imagine sau hologramă dreaptă. în culori, în dinamică, dat fiind că are loc suprapunerea dintre frontul de undă sferic peste suprafața sferică a maculei, ceea ce asigură sincronizarea stimulilor si formarea imaginii; aspectul dinamic, de mișcare a imaginii. apare ca urmare a acțiunii sincronizate a sistemelor tampon, odată cu circulația sângelui, sincronizat în toate vasele de sânge ale retinei, si la ochii observatorului, ceea ce permite urmărirea acțiunii obiectului; e) pentru că lentila cristalin a aparatului nu își poate modifica curbura ca la ochiul normal, pentru vederea emetropă, trebuie ca distanta de observație să fie egală cu distanta vederii cmetrope. de 25-30 cm de polul corneean, sau polul macular al ochiului bionic; I) imaginea se reflectă pe retina observatorului în aceeași poziție cu cea emisă de aparat; g) structura bifocală a rezonatorului laser RL permite propagarea luminii într-un sens pe timp de zi - de la polul corneean spre cel macular. si in sens invers - de la polul macular spre cel corneean. fapt ce permite înțelegerea funcționării ochiului pe timp de zi si pe timp de noapte, formarea viselor, sau transmisia de energii si informații optice în ambele sensuri. Deși lentila cristalin este lentilă biconvexă si inversează imaginea, cristalinul nu poate să inverseze imaginea dacă este plasat în ochi - acolo unde este - între suprafața externă convexă a lentilei corneene 5 si focarul corneei 6 - aflat în apropierea sau pc fața internă a cristalinului, ci face doar corecția aberațiilor de cromaticitatc - sfericitate si micșorează imaginea .

RL are efecte secundare laser: a) efecte holografice (iradiații monocromatice. coerente, direcționate si amplificate care dau imagini color), efecte termice laser (căldura din focarele optice), efecte plasmă laser etc.

în alte variante constructive se poate introduce nanotehnologia și cibernetica pentru:

- sistemul de obturatori externi - capacul 1 (14) si obturatori interni - diafragmul irian (16) pot fi funcționali în alte variante ale aparatului, unde nanotehnologia poate crea ochi artificiali pentru nevăzători;

- modelarea bombării cristalinului si a diametrului pupilar prin sisteme locale, oculare:

- diafragmul irian (16), care are nu numai posibilitatea să limiteze modurile de oscilație ev-2 Ο 1 1-00293-O h -04- 2011 optice în funcție de intensitatea luminii, ci si posibil să aibă propriul focar optic, ca lentilă electromagneticei biologica ;

- posibilitatea de formare si înregistrare a imaginilor de fază pe ecranul maculai’ (12). sau o retină bionică, aflată a polul maculai’, care poate înregistra imagini holografice și să transmită imagini prin .sistem de fibre optice,(similar nervilor optici), care poate fi construită pe suprafața internă a lentilei maculare, din mediii neliniare transparente, care la temperatura T normale pot amplifică energia optica vizibilă cu devierea spre UV (regula antiStokes din optica neliniară) sau la T sub 0 C, cu scăderea energiei si deviere spre IR (regula Stokes din optica neliniară) (Nemeș G. 1972).

ev-2 ΰ 1 1 - 0 0 2 9 3 -0 ‘i -OV 2011

Figura 1. Aparat pentru studiul mecanismului vederii umane, ochiul bionic - modelul compact, varianta A. (fig.2) se compune din: a) sistemul laser format din rezonatorul laser bifocal RL (1) cu un sistem dioptrie anterior S.D.A (19). dispus coaxial cu sistemul dioptic posterior SDP (20); b) sistemul holografic în poziție intermediară format din lentila cristalin (7) si ecranul maci ilar (12). Sistemul de răcire (17) este aerul dintre diferitele piese. RB arc nn soclu mobilizabil cu pereți dubli, compacti, opaci la lumina, format la exterior de o carcasă de protecție (1). in formă de trunchi de con cu lungime de L= 12 cm. diametrul la B baza mare D=5,5 cm. diametrul la b baza mică d= 4 cm; la interior peretele intern este un manșon de cauciuc (2) negru, tronconic. cu guler (4), ce se răsfrînge si il fixeaza de baza mare a soclului: RB poate fî mobilizat cu degetele de la mână (3). RL are la extremități două capace 1 si 2 cu mai multe roluri, din care unul este cel de protecție; capacul 1 (14) de la polul corneean arc diametrul D= 5.5 cm. în variante mai avansate poate îndeplini rolul de obturator extern periodic pentru amplificare energetica prin obturare periodică a ochiului: capacul 2 (18) este plasat la polul macular si în alte variante poate fi înlocuit de retina bionică si sisteme de transmisie a imaginii. RB poate fi orientat cu mina (3) spre Sursa -obiect (13) vizat (direcționare laser), simulînd direcționarea a axului optic ocular în orbita capului cu ajutorul mușchilor globului ocular. Rezonatorul bifocal RB cuprinde la polul corneean un sistem dioptrie anterior S.D.A (19) cu rol de transformare coerentă a radiațiilor optice. SDA (19) este format din lentilă corneană plan convexă (5). ce suplinește corneea și camera anterioară, este transparentă, hemisferică. cu diametrul de d=5 cm, grosimea g = 2.5 cm: ea are un focar propriu al corneei (6) care răstoarnă imaginea; filtru! de polarizare a luminii (15) asigură transformarea luminii în radiație polarizată; inelul diafragmatic irian (16) similar irisului, are rol de obturator intern al sistemului laser al SDA. limitează modurile de oscilație ale luminii incidente, fiind un diafragm cu diametrul d=50 mm/ 1.25 mm. prevăzut cu un oriliciu de 10 mm - 28mm - 40mm: filtrul de polarizare al luminii FP (15) este plan, polarizează lumina naturală și poate fi plasat în fața lentilei corneene (10) sau după aceasta. între lentila corneană și lentila cristalin (7). Sistemul holografic este reprezentat de lentila cristalin (7), si ecranul macular (12) unde se poate observa imaginea si care poate avea perfecționări (retina bionică). Lentila cristalin (7) este biconvexă, are un diametrul D= 5 cm, cu grosime lem - 2,5 cm, are un centru nodal (8) si corespunde sistemului multilenticular convergent - divergent cristalin.

«2 01 1-00293-0 4 -04- 2011 care biologic este format clin trei nuclee concentrice, un ansamblu de 3 lentile convergente si 3 lentile divergente, si are rol de corecție a aberațiilor de cromaticitate si sfericitate si dc micșorare a imaginii. Este esențială amplasarea (7) între suprafața anterioară convexă a lentilei corneene (5) și focarul lentilei corneene (6). Sistemul dioptrie posterior SDP (20) este format de lentila maculară (10), cu focar propriu (11) si ecran macular (12) spre polul macular, si pe care se prinde o hologramă dreaptă (13*). în culori. în dinamică. Lentila maculară (10) este susținută de un inel macular (9). Ea este din sticlă (silicați) poate fi menise -convergent (sau planconvexă) orientată cu concavitatea sau focarul spre polul corneean. corespunde calotei maculare a retinei, cu un diametrul între d= 10 mm - 40 mm. pentru a se putea ob de capacul de protecție a polului macular (18), care poate fi înlocuit în alte variante cu . Sistemul de lentile este format din ține o imagine mai mare, observabilă la polul macular al RB. Un fapt esențial este existenta unui focar propriu al lentilei maculare (11), total neglijat de fiziologici, care răstoarnă imaginea a doua oară. Inelul macular (9) corespunde bazei (b) mici a RL. este prevăzut cu filmul macular (12) de cristale lichide si substanță activă laser, corespunzător zonelor de celule fotosensibile cu con/ pentru zi sau cu bastonas/ pentru noapte. Pe filmul macular se prinde imaginea răsturnată a doua oară de focarul lentilei maculare, asa încit aici apare o imagine finală (13*), dreaptă. în culori. în dinamică. Inelul de susținere (9) al lentilei maculare este protejat dc capacul de protecție a polului macular (18), care poate li înlocuit în alte variante nantotehnologice cu retina bionică” . Sistemul de lentile este format din medii transparente silicați si polimeri prelucrate de firme de profil. In alte variante se pot prevedea medii neliniare transparente care depind de temperatură, iar la T mari se amplifică energia optică vizibilă cu emisie de radiație devietă spre UV. Aparatul poate fi utilizat ziua si noaptea.

Figura 2. Ochiul bionic. Aparat pentru studiul mecanismului vederii umane, modelul compact - varianta A. Principiul de funcționare al sistemului laser -holografic ocular (desen original dr. Mariana Daniela Mânu, cercetător științific I, Institutul dc Cercetări Academician loan Hăulică al Universității “Apollonia” Iași).

Agenda. Conform Teoriei Laserilor Biologici Mânu -Stănciulescu, la nivelul ochiului bionic se produc transformări similare cu cele din interiorul ochiului uman. Aparatul nu este o lupă, ci mărește imaginea foarte mică de pe retină, faeînd-o vizibilă macroscopic.

R--2 Ο 1 1 - Ο Ο 2 9 3 - Ο 4 -04- 2011

Specific acestui model de ochi bionic este combinația unui sistem laser bifocal cu doua sisteme dioptrice la polii cornean si macular. existenta unui focar al lentilei maculare F_I1I;K., un sistem holografic intermediar (7), si posibilitatea de direcționare a axului optic (Ax) al rezonatorului pe direcția axului obiect. Sistemul laser bifocal este formal din: un rezonator laser (1) cu două sisteme dioptrice coaxiale, care au: un focar al fetei anterioare a corneei F_CI„._ ce aparține sistemului dioptrie anterior (S.D.A.), care răstoarnă imaginea (H₃). si sistemul dioptrie posterior S.D.P., care răstoarnă imaginea încă o dată (H4), devenind în final dreaptă, în culori, în dinamică. Distanța de observare a imaginii este de la 25-30 cm, distanța vederii emelrope. normale, dat fiind că lentila cristalin (7) nu adaptează la distanță, aparatul corespunzând imaginilor la distanță care focalizează pe ochiul uman plasat la distanta de 2530 cm. Sursa S de lumină (S ob) (13) poate fi orice punct-obiect. care emite radiații luminoase. Punctele obiect emit fronturi de undă, care ating ochiul oriental pe direcția obiectului. Astfel ochiul transformă imaginea S Ob și lumina necoerentă în lumină coerentă, luminiscentă. lumină polarizată, monocromatică. direcționată. ultraslabă. cu posibilități de amplificare în focarele optice oculare; fiecare component al ochiului are un rol. astfel: direcționarea laser iniraoculară sub un unghi de incidență foarte mic de 0°6’- 9°2' sc realizează prin mișcarea globului ocular cu ajutorul mușchilor globului ocular cu axul optic pe direcția axului obiect; mișcarea capului cu ajutorul mușchilor gîtului și capului; transformarea monocromatică sc realizează prin dispersie magnetică a luminii albe în mediile lichide oculare/ celulare, cristalele lichide membranare și apa mediilor intracelulare, de apa din camera anterioară a ochiului: coerenta se realizează prin formarea locului geometric de puncte coerente pe eornec. ca urinare a interferenței fronturilor de undă emise de fiecare punct obiect cu suprafața corneei/ conjunctivei: coerența asigură sincronizarea acțiunilor optice (și a efectelor secundare), formarea unei imagini de fază; succesiunea de fronturi optice pe obiectul vizat asigură succesiunea de imagini prin stimulare continuă și acțiunea sistemelor tampon în interiorul ochiului observatorului (pe timp dc zi); direcționalitatea laser este asigurată de orientarea pe direcția radiațiilor spre focarele optice oculare (fapt favorizat de forma sferică a sistemelor dioptrice); ziua - sensul propagării luminii este de la exterior spre interior; polarizarea luminii este asigurată de filtrul de polarizare (15). Sistemul de obturatori externi (14) și obturatori interni ( inelul diafragmaiic irian 16) asigură amplificarea energetică optică : mediile tehnice folosite la prototip conțin silicați (sticlă) / (Κ-2 0 1 1 - 0 0 2 93 -- η g 0 4 -04- 2011 ™ ' polimeri (spre deosebire de mediile neliniare vii cu fosfați care produc amplificarea prin modulare în frecvență), producind doar amplificarea prin modulare în amplitudine din focarele optice intraoculare. Lentila corneeană (5) este menise convergent: camera anterioara este plină cu aer. cu indice de refracție 1; pe fața anterioară a lentilei corneene (5) apare o imagine HI. dreaptă. în culori. în dinamică, prin succesiunea a IO¹' fronturi de lumină / secundă. Pe fața anterioara a lentilei cristalin apare o imagine dreapta 112. Lentila corneeana are wn focar propriu (F _cor), care răstoarnă imaginea holografică. H2, și dă holograma 113. dar introduce aberațiile de cromacitate și sfericitate. Lentila cristalin (7) ca lentila biconvcxa face răsturnarea imaginii, dar daca este plasat in SDA, intr-o anumita poziție, aști cum este plasată între fața anterioară a corneei și focarul corneei, nu mai are roi de răsturnare a imaginii, ci de micșorare a imaginii, de corecție simultană a aberațiilor de cromacitate și sfericitate și îndepărtare a focarului corneei spre retină, unde apare suprapunerea culorilor într-un focar unic al globului ocular (Funie); lentila cristalin: existența celor trei nuclee concentrice lenticulare (și numeroase straturi de celule alungite), permite corecția aberațiilor de cromacitate și sfericitate și proiecția pe retină a unor imagini holografice corecte (H4): dreapte. tridimensionale. în culori. în dinamică.

Aparatul lucrează la lumină, și permite observarea directă a imaginii la fiecare din polii rezonatorului laser bifocal, dat fiind ca propagarea imaginii poate avea loc în ambele sensuri. Astfel:

a) imaginea ce corespunde vederii diurne se formează la polul macular, unde se află observatorul; lumina și bioluminiscența se propagă de la cornee spre maculă, iar pe retina maculară se formează o imagine dreaptă, în culori, în dinamică, tridimensională, care reprezintă obiectul punct cu punct, in relația 1:1; distribuția luminii în punctele coerente ale locului geometric format pe cornee (fig.5) permite dispersia și analiza componentelor monocromatice ale fiecărui punct-obiecl a imaginilor la polul macular:

b) imaginea la polul cornean ca hologramă optică HI. corespunde vederii nocturne (visele) sau viselor în stare de veghe (cu ochii deschiși), observatorul poate observa imagini drepte. în culori. în dinamică; transmisia corespunde emisiei de luminiscența de la lentila maculară (ce corespunde transmisiei de la creier prin nervii optici) spre lentila corneana.

SDP este reprezentat de calota maculară (10) cu sistem de răcire, care face parte dintr-o sferă cu raza mai mică decât raza sferei corneene, cu diametrul 1:3 din diametrul corneei. Focarul sferei

CV- 2 O 1 1 - O O 2 9 3 - O 4 -04- 2011 maculare F_ni!lc răstoarnă imaginea a 2-a oară dind imaginea H4. în concluzie imaginea pe retină (H4) este o hologramă tridimensională., de faza, dreaptă, în culori. ]n dinamica, ca t'aze succesive dinamice ce reflectă mișcarea obiectului. Aceste energii se pot amplifica de-a lungul sistemului de transmisie optica. Focarul unic al SDA este imobil la acest aparat. Când Focar ul SDA coincide cu focarul maculei F _niac imaginea este clară (si pentru ochiul observatorului (ochi emetrop), iar focarul devine focar unic al globului ocular F unic). Cînd focarele nu coincid apare miopia, hiopermetropia sau astigmatismul.

Figura 3. Fotografia ochiului bionic sau aparatului pentru studiul mecanismului vederii umane, modelul compact - varianta A - prototip. Funcționarea se bazează pc mecanismul laser holografic și are ca efect formarea unei imagini drepte, în culori, în dinamică fie pe retină, fie pe cornee, în funcție de sensul de propagare al (bio)luminiscenței, având un sens de zi, sau sens inversat, de noapte, conform Teoriei Laserilor Biologici.

a. ochiul bionic- model compact - varianta A: 1. suportul rezonatorului, cu formă simplificată, tronconică. lungimea L =12 cm. grosimea pereților g= 2mm. 2. Diametrc D al obturator extern = 7.5 cm. D “cornee = 5 cm și grosime g= 2 mm: 3. rezonatorul aparatului model compact, are la baza mică- calota ..maculară reprezentată de o sferă cu diametrul D 3.5 cm; diametrul la baza mare liberă (la gura paharului) D = 7,5 cm: grosimea pereților g =2mm.

b. Imaginea sau holograma optică observată la nivelul maculei de la distanta de 25-30 cm de obiectiv (pentru vederea normală, emetropă) este: dreaptă, în culori, în dinamică;

c. imaginea observată la nivelul corneei este dreaptă. în culori , în dinamică .

d. Ochiul bionic model schelă sau aparat pentru studiul mecanismului vederii umane, modelul schelă-varianta A.

Figura 4. Parametrii structurali ai globului ocular. Se remarcă existenta celor 8 focare pe traseul axei optice, de cornee spre retină: focarul fetei posterioare a cristalinului, focarul diafragmului iris, centrul nodal al cristalinului, focarul feței posterioare a corneei, focarul feței anterioare a corneei, focarul feței anterioare a cristalinului, focarul sistemului dioptrie anterior (considerat ca focar unic al globului ocular), si focarul maculei. în desen si ^-2 0 1 1-00293-0 4 -04- 2011 in tabelele 1 si 2 sunt date valorile conform Mircea Olteanu, 1989, Tratat de oftalmologie. voi. 1.. Editura Medicală. București, (desen original Dr.Manu M D.

Figura 5. Detalii anatomice ale polului anterior al ochiului de om. Energia și informația optică se transmit sincronizat la toate punctele coerente ale mediilor neliniare celulare străbătute de lumină și bioluminiscență, respectînd legile opticii neliniare, ale opticii clasice, și ale fiziologiei umane. Pe traseu imaginea sau holograma optică se reface astfel că pe fața anterioară a corneei apare o imagine dreaptă Purkinje I. pe fața anterioară a cristalinului o imagine dreaptă Purkinje 11. și o imagine răsturnată Purkinje III pe fața posterioară a cristalinului (Baciu I.. 1977; I. Hăulică, 1996). Conform autorilor români și americani (M. Olteanu, 1989) se observă multe detalii anatomice necunoscute. Astfel fața anterioare a corneei arc formă sferică cu diametrul de d= 10 mm, iar focarul ei cade pe axul optic în apropierea feței posterioare a cristalinului, ceea ce produce micșorarea imaginii (H3) mai mult decît poate face centrul nodal al lentilei cristaliniene (I-13*).

Figura 6. Alte detalii aparțin polului posterior al globului ocular, calotă sferică maculară cu diametrul d= 2 mm - 5,6 mm, și înălțimea h=lmm-2mm, și focar propriu F mac (M. Olteanu, 1989) (desen original dr. Mânu Mariana Daniela)

Agenda: 1. retina oarba (cu melanină); 2. focarul maculei; 3. diametrul calotei sferice d =2-5,6 mm; 4. înălțimea calotei h = 1-2 mm: 5. calota sferică maculară .

Figura 7. Probleme de fiziologie și biofizică a vederii: interferența radiațiilor monocromatice în mediul interior al globului ocular (Kanski .1. .1.. 1994. Clinica! Ophlalmologv. Buttcrworlh Heinemann Ltd. Londra, fig. 12.6. p. 385.). Figura ignoră prezența maculei de forma calotei sferice.

Figura 8. Probleme de fiziologie și biofizică a vederii. Transcrierea grafică a rezultatelor în perimetria automată la aparatul Octopus: a. date numerice; b. nuanțe de cenușiu ce denotă caracterul tridimensional al imaginii; c. reprezentarea imagine tridimensionale pe sistem de trei axe (Olteanu M., 1989, fig.37. p.246)

Figura 9. Proiecția luminii pe epiteliul pigmentar al retinei EPR și reflectarea ei la vîrful conurilor, cu amplificarea gradată, sacadat a potențialelor electrice secundare se observă pe retinogramă (Munteanu Oh.. 1985).

^-2 0 1 1-00293-0 4 -04- 2011

Figura 10. Diagrama căii optice arată: a) cursul impulsurilor vizuale pornite de la jumătatea stângă a ambelor reține prin corpul geniculat lateral stâng la cortexul vizual al emisferei stângi: b) linia reprezentând planul de-a lungul căruia a fost tăiată secțiune: căile nervoase principale, (n.a.. redcsenal după Rasmussen Compania MacmillarT (Grossberg. Kuperstein. 1968. lig. 187. p.247). Brodai O.C., 1972). Conform TLB. se observă ca retina este împărțită embriogenetic în 12 zone, datorită modurilor de oscilație ale bioluminiscenței în perioada de organogeneză a ochiului, astfel că sc pot descrie 3 zone concentrice distincte și patru cadrane. Aceste zone sunt datorate inelelor Newton de interferență generate de punctele coerente sub acțiunea bioluminiscenței BL materne, și confirmă natura laser a BL.

Figura 11. Modelul de rezonator laser, de tip confocal sferic, principiile de structură și funcționare laser-holografice și mecanismului fizic de transformare a luminii în bioluminiscență BL. transformare coerentă, monocromatică. direcțională spre focare si amplificată, conform Teoriei Laserilor Biologici (Mânu M D. 1993- 2010). Sistemul rezonator poate conține substanța activă laser în pereți și în mediul interior. Transformarea coerentă este generală de interferența frontului de undă optică . sferic, cu suprafața sistemului biologic, regulată sau neregulată, generind un loc geometric (simetric sau asimetric) de puncte coerente, aflate la aceeași distanță de sursă L / punct obiect și de focarul sistemului cavitar. Toate punctele coerente transformă semnalul optic al unui punct obiect în mai multe semnale optice luminiscente. sincronizate, dispersie monocromatică în apă / aer, polarizarea luminii și focalizarea radiațiilor, amplificare energetica prin modulare în amplitudinea și frecvență. Radiații monocromatice emise de fiecare punct coerent dau prin interferența în interiorul rezonatorului mai multe focare monocromatice.

a) Sistemul rezonator laser de tip confocal sferic: focarul oglinzii Ol - cu rol de „oglindă concavă, coincide cu focarul oglinzii 02 -cu rol de oglindă convexă, iar substanța activă aliată în focarul unic al sistemului, are proprietăți laser semiconductoare: sub acțiunea stimulilor optici externi mediul apos intracelular produce dispersie monocromatică a radiației secundare, coerentă:

b) graficul de distribuție a energiei luminoase în interiorul sistemului biologic indică valori maxime în centru, pe axa optică. Densitatea crescândă spre nucleu a citoplasmei celulare produce devierea mai accentuată a traseului optic, având efect de lentilă asupra radiațiilor coerente (și focalizare). (Lluțanu. Gh, 1984).

¢^-2 0 1 1-00293-0 4 -0+ 2011

Figura 12. Structura câmpului electric într-un interferometru cu oglinzi plane: a) imagini în oglinzi circulare; b) imagini în oglinzi pătrate). Fotografii ale modurile de oscilație ale luminii în rezonatori laseri cu sistem de oglinzi reflectorizante circulare (Lengyel Bela. 1968).

Figura 13. Mecanismul sistemului holografic și al memoriei holografice: a) matricea holografică dc memorare - film de cristale lichide ; b) schema de memorare holografică; c) schema descifrării (decodării informației optice) (Tarasov 1..V.. 1991)

Figura 14. Modelul laser holografic biofotonic ocular, din Teoria Lăsărilor Biologici TLB. Elementele structurale și funcționale sunt următoarele:

1. Obiectul și lumina reflectată de el devin sursă de lumina, emisă de fiecare punct obiect:

2. focarul lentilei cristalin;

3. focarul corneei răstoarnă imaginea prima dată;

4. focarul maculei răstoarnă imaginea a doua oară, fapt neglijatîin studiile anterioare;

5. conjunctiva, corneea și sclerolica au formă de calotă sferică, cu focar propriu și diametru de d= 1 cm; conjunctiva întreține umiditatea sau apă necesară funcționării substanței active laser: corneea ca lentilă cu convexitatea la exterior, delimitează camera anterioară a ochiului, care conține mediul lichid apos, cu densitate: prin reflexive și refracție / birefringență de către mediile neliniare dc cristale lichide membranare are loc polarizarea totală a luminii incidente, care este de fapt absorbită și emisă de susbstanța activă laser biologică fosfat- apă-oxigen din membranele, nucleele celulare; corneea se continua la periferie cu sclerotica.

6. pleoapele- au rol de obturator periodic cu rol de stimulare a amplificării la nivelul substanței active laser fosfat;

7. irisul este diafragma cu orificiu central cu rol de obturator intern, limitează modurile de oscilație ale luminii externe;

8. cristalinul este sistem imiltilenticular convergenl-divergent plasat intre fața anterioară a corneei și focarul corneei, realizează corecția aberațiilor de cromacitate și sfericitate. și de îndepărtare a focarului corneei spre maculă, pentru micșorarea imaginii răsturnate; cele trei nuclee concentrice, au indici dc refracție (birefringență) cu mici diferențe, se calculează conform formulei consacrate:

(/7,+/7)² <χ-2 0 1 1 - 0 0 2 9 J- 0 4 -04- ί 011

9. procesele ciliarc au rol în circulația lichidelor globului ocular, și a sistemelor tampon, pentru întreținerea funcțională a tuturor celulelor:

10. mușchii extrinseci ai globului ocular realizează: a. protecția de șocuri mecanice; b. direcționali lateci ochiului astfel ca axa optică să formeze un unghi cît mai mic cu radiația emisă de punctele obiect mizate, și unghiul de direcționalitate foarte mic, pentru maxime de intensitate optică, și vedere clară;

11. corpul vitros cu mediu lichid participă la sistemul de răcire al globului ocular;

12. velina oarba cu pigment metanie, asigură camera neagră necesară mecanismului vederii și absoarbe radiațiile birefringente sau cu alte moduri de oscilație și asigură protecția maculci;

13. tunicile globului ocular asigura suportul retinei, protecție de șocurile mecanice și sistemul de răcire extern;

14. capsula Tenon asigura bancul optic necesar amortizarea șocurilor mecanice;

15. macula, calota sferică are un focar propriu, care recepționează imaginea holografica și o răstoarnă a doua oară, cu obținerea unei imagini drepte pe retină.

16. tunicile globului ocular cu vase de sînge ca sistem răcire macular, la polul posterior;

17. tunicile nervului optic;

18. nervii optici corespund fibrelor optice ce transmit hologramele, (desen original Mânu M D. 2010)

Figura 15. Mecanismul laser holografic biofotonic ai vederii în Teoria Laserilor Biologici TLB . Conform TLB ochiul se comportă ca un rezonator laser bifocal, activat de surse proprii de lumină sau bioluminiscență, și poate transmite în ambele sensuri de propagare în funcție de starea de veghe-somn. Mecanismul biofizic este bazat pe rolul funcțional al componentelor laser holografice oculare, și exisrtența surselor interne de radiație bioluminiscență în țesuturile vii. și emisia secundară stimulată și amplificată de radiație de mediile neliniare vii din membrane, nuclee, celule. Emisia BL din aproape în aproape, sincronizat de la o generație de celule la alta,conform evoluției embriogenetice. Sunt proiectate pe maculă numai imaginile obiect aflate pe axul optic, fapt pentru care globul ocular trebuie direclionat cu axul optic 3 spre axul optic al obiectului 1. Direcționarea este realizată de mușchii extrinseci ai globului ocular și învață în primul an de viață. Rezonatorul bifocal 16 oferă suport pentru sistemul holografic ocular, compus din: lentila cristalin 1 I. obturatorul intern irisul 10. sursele secundare de lumină din cornee 7. cristalin 11, maculă 20 cu matricea de cristale lichide sau filmul cu memorie optică din celule - rodopsina și iodopsină. Rezonatorul bifocal are un focar corneean 13 al corneei și conjunctivei 6 și un focar macular 18. al maculei retiniene 20. calote ^2 0 1 1 - 0 0 2 9 3 -0 4 -04- 2011 sferice cu diametre diferite, d macular fiind aproximativ jumătate din d comeean. ceea ce micșorează foarte mult imaginea la polul macular și penmit transmiterea în ambele sensuri ale hologramelor. Irisul 10 limitează modurile dc oscilație și descrie un câmp optic circular, dând imagini similare cu imaginile in oglinzi circulare ale unui interferometru cu oglinzi plane (fig.8) (Lengyel. Bela. 1968. fig.20, p. 95). Focarul corneei răstoarnă imaginea 5 și 8 în focarul propriu, dînd o imagine răsturnată 14 și 17. care la nivelul focarului macular se răstoarnă a doua oară, dînd imaginea dreaptă 19 pe maculă. Introducerea lentilei cristalin 11 cu trei nucle concentrice, și focarul cristalinului 12 plasat între focarul corneei 13 și fața anterioară a corneei 6, micșorează imaginea răsturnată 14. și face corecția aberațiilor de cromacitate și sfericitate. Focarele produc efecte secundare laser - holografice, termice și plasma laser - în mediul intraocular. Efectul termic este absorbit și îndepărtat de sistemul de răcire din camera anterioară 9 și de mediile lichide intraoculare. corp vitros 15. și vasele de sânge din tunicile globului ocular și ale maculei 20. Ziua în stare de veghe, cu ochii sunt deschiși, lumina se propagă de la cornee spre maculă, unde formează holograma de zi 19. dreaptă. în culori, trimensională. în dinamică, dar foarte mult micșorată, astfel: frontul de undă sferic 2 plecat din fiecare punct obiect intererează ca front sferic 7 cu suprafața corneei 6. subscriind un loc geometric circular pe aceasta, cu puncte coerente, aflate la aceeași distanță de punct obiect, dar și de maculă. în somn, energia acumulată în timpul zilei de corp se descarcă din compușii macroergici, și se emite în sens contrar, ca bioluminiscență. de la creier la nervii optici, apoi spre maculă și de aici spre cornee. cu mărirea imaginii, ca holograme nocturne, tot dreapte, în culori, în dinamică, tridimensionale.

Figura 16. Mecanismul laser holografic al vederii. Formarea imaginii holografice la nivelul maculei sub acțiunea radiațiilor bioluminiscente, ca radiații laser biologice.

1. Imaginea Purkinje III. Holograma Obiect vine răsturnată. Succesiune unui mare număr dc fronturi optice permit o succesiune de faze diferite.

2. Focarului maculei răstoarnă imaginea. O hologramă punctiformă a obiectului.

3. Imagine Purkinje IV. Holograma - obiect pe maculă este dreaptă.

4. Holograma H4 înainte de reflexia pe epiteliul pigmentar al retinei EPR. produce inversarea sensului de propagare și direcționarea spre axoni spre nervii optici în aceeași ordine a fronturilor optice, stimuli având acțiune.

5. Epiteliul pigmentar al retinei EPR cu vilozități.

^ 2 0 1 1 - 0 0 2 9 3 -0 4 -04- 2011

Orientarea histo-anatomică a vârfurilor celulelor (conuri si bastonase ) spre epiteliul pigmentai· al retinei si mecanismul de răsturnare a imaginii la trecerea prin focarul maculei . reflexia si corectarea poziției imaginii holografice, odată cu amplificarea energetică si devierea spectrului vizibil spre UV al bioluminiscentei la trecerea prin membranele celulare străbătute. Fiecare punct-obiect emile radiații care trebuie să îndeplinească condiția laser-holografică - direcționalitatea să fie mică 0° - 1 °. Astfel unghiul de divergență sub care pleacă radiațiile din focarul sistemului dioptrie anterior, respective focarul maculei. față de axul optic al globului ocular, să fie foarte mic φ = 2,5° · 2 = 5° pentru zona conurilor foveolei (vederea diurnă clară) îndeplinirea unei condiții pentru obținerea fenomenului laser - cu o maximă direcționalitate, cu o maximă intensitate a radiației emise, și maximă acuitate , vedere clară) și φ =10° · 2 = 20°, pentru zona bastonașelor (vederea nocturnă neclară) (desen original Mânu D.M.)

Claims (1)

1. 2. REVENDICĂRI

   Ochiul bionic, mode) compact se caracterizează prin aceea că este un sistem laser bifocal cu sistem holografic inclus (fig.l, fig.2, fig.3, fig.14, fig.15, fig.16), având clemente constructive esențiale corespunzătoare componentelor globului ocular, mărite la scara 1:5. pozițiile și distanțele focale (fîg.4, tab. 1, tab. 2), respectă principiile de structură și funcționare laser, holografice (fig. 14). Astfel în structura aparatului (fig.l) intră:

   a. rezonatorul laser bifocal RL (1), tronconic, un rezonator laser cavilor (1), opac la lumină, având la polul corneean un sistem dioptrie anterior SDA(19) ca oglindă transparentă iar la polul opus sistemul dioptrie posterior SDP (20) sau oglinda semilransparenlă (Huțanu Gh. 1981). si un sistem holografic intermediar, toate fiind coaxiale, ceea ce asigură sincronizarea acțiunii slimulilor pe punctele coerente ale locurilor geometrice corneene si pe ecranul lentilei maculare (10).

   b. SDA să fie format din : lentilele - menisc-convergente (5) si (10), orientate cu focarele spre interior.

   c. Ochiul bionic a respectat indicațiile anatomice privind dimensiunile calotei maculare cu diametrul aproximativ 1/ 2 din diametrul lentilei corneene., confirmând existența focarului acesteia și rolul acestuia în răsturnarea imaginii pentru a doua oară, cu formarea imaginii drepte pe ecranul macular; micșorarea imaginii are loc până la reprezentarea 1: 1 sau un punct obiect - 1 celulă fotoreceptoare;

   d. în sistemele lenticulare tehnice există substanțe active laser din (silicați) care răspund la spectrul vizibil (ca si substanța activă laser biologică SALB din sistemele biologice fosfatapă - oxigen molecular) . si devin surse secundare de radiație, pe timp foarte scurt, tară prelungirea emisiei după stingerea stimulilor (așa cum face fosfatul).

   e. Se confirmă și posibilitatea ca filtrul de polarizare (15) să emită lumină polarizată, similară bioluminiscentei emisă de sistemele biologice celulare (testele de biofolonică confirmă faptul că BL este lumină polarizată, monocromatică. emisă de sistemele biologice)(Popp F.A. 2003; Mânu M.D.. 2007).

   (Χ-2 0 1 1 - 0 0 2 9 3 -0 4 -04- 2011

   f. Sursa de lumină directă sau reflectată de obiecte (13) trebuie să fie la distantă pe axul optic pentru a forma unghiuri mici de incidență (între 0° 6 - 9°2'), cu obținere de zone de proiecție concentrice, cu maxime de intensitate optică.

   g. Prin direcționarea RL cu axul optic pe direcția axului optic al sursei obiect S-ob. se asigură transformarea luminii externe necoerente în lumină coerentă, monoeromatică. în sistemul dioptrie anterior SDA. dar si direcționarea si amplificarea energetică și informațională în focarele RL ( fig.4, fig.5, fig. 14), emisia secundară de lumină sau luminiscentă de către substanța activă laser a mediilor dense de silicați.

   h. Sistemul de răcire (17) poate fi aerul din mediu .

   i. Mecanismul de formare a imaginii de fază presupune: alinierea focarelor optice ale elementelor structurale lenticulare, sincronizarea acțiunii tuturor punctelor unui loc geometric corneean sub acțiune frontului de undă sferic, incidența perpendiculară a luminii pe ecranul macular. cu maxime ale efectelor energetice și informaționale, posibilitatea de formare și înregistrare a imaginilor de fază.

   j. Lentila cristalin corectează aberațiile de culoare și formă date de lentila corneeană. dar ea nu este obligatorie pentru formarea imaginii, dat fiind locul real al amplasării sale.

   k. RL are efecte secundare laser: a) efecte holografice (iradiații monocromaticc. coerente, direcționate și amplificate care dau imagini color), efecte termice laser (căldura din focarele optice), efecte plasmă laser etc.

   l. sistemele tampon din ochii observatorilor permit ștergerea imaginilor de fază și succesiunea altor faze, de unde aspectul dinamic al mișcării;

   m. Structura bifocală a rezonatorului laser RL permite propagarea luminii într-un sens pe timp de zi - de la polul corneean spre cel macular. dar și în sens invers (fig.3. fig. 15. Iig.16)- de la polul macular spre cel corneean, fapt ce permite înțelegerea funcționării ochiului pe timp de zi și pe timp de noapte, și mai ales formarea viselor - ca holograme cerebrale transmise dc la creier spre retină în timpul somnului, datorate descărcării sub formă de bioluminiscencentă BL a energiei optice acumulate în timpul zilei în apa si compușii macroergici. cu formarea de imagini optice si efecte secundare BEMF (biochimice, electrice, magnetice, fotonice) pe retină, prin sincronizarea acțiunii fronturilor optice cu suprafața sferică a retinei.