EYEBLOG

비가 오고 어두워지면 왜 잘 안보이게 될까?

어두우면 당연히 잘 안보이게 된다고 생각하기 쉽지만,

과학적인 근거가 있다네요.

어두우면 동공은 많은 빛을 받아들이기 위해 커지지만

근시인 경우 동공이 커진다고 더 잘 보이는것은 아니라네요.

어두우면 바늘구멍이 넓어진다.

▶ 사교 원주렌즈와 Matrix

1. 스칼라(Scalar)와 벡터(Vector)의 개념

. 스칼라 : 크기 --- 속력, 일, 에너지, 온도, 습도, 거리 , 구면렌즈의 굴절력

. 벡터 : 크기 + 방향 --- 속도, 힘, 가속도, 운동량, 프리즘렌즈의 굴절력

2. 프리즘 벡터 ( prism vector )

꺾임각의 크기가 P(prism diopter)꺾이는 방향이 인 프리즘 굴절력의 프리즘 벡터는

. 밀착된 2매의 합성 프리즘 굴절력과 기저방향

3. Herschell Double Prism (로터리 프리즘)

임의의 프리즘 회전각에서 합성프리즘의 기저는 항상 그 프리즘 굴절력의 절대값 P는

(여기서, P＇ 는 각 프리즘렌즈의 굴절력)

4. 토릭렌즈의 매트릭스 (Matrix) 표현

. 매트릭스 (2×2)로 열거하여 〔D〕로 두면

의 행열로 여기서,

꺽임벡터 는

〔D〕는 주어진 토릭렌즈의 양 주경선까지 포함한 전 굴절력을 한꺼번에 표기되는 매트릭스로 이를 굴절력

매트릭스라고 한다.

. 일반적인 토릭렌즈의 S.C의 표기에서 Sph(s)Dptr Cyl (c)Dptr ,Axisθ

또한 토릭렌즈 Sph(s)Dptr Cyl (c)Dptr, Axisθ

양 주경선의 굴절력은 로 표기된다.

5. 토릭렌즈에서 프리즘 굴절력

① 정확히 조제된 안경의 렌즈 광학적 중심점에서 눈을 움직일 때 눈에 미치는 프리즘 벡터

② 동공중앙에서 편심된 상태로 장용했을 때 눈에 미치는 프리즘 벡터

③ 토릭렌즈의 편심량 구하는 식

▶ 토릭렌즈( Toric Lens ) & 난시( Astigmatism )의 교정

1. 난시안의 경선 중 가장 약한 굴절력을 지닌 경선을 약주경선,가장 강한 굴절력을 가진 경선을 강주경선이라

고 하며 이 두 주경선은 정난시(regular astigmatism)와 토릭렌즈에 있어서는 항시 직교한다.

2. 안광학계의 강주경선이 수직경선 근처이면 직난시(直亂視, direct astigmatism)

수평선 근처이면 도난시(倒亂視, indirect astigmatism)그 밖의 경선에 있으면 사난시(斜亂視, oblique

astigmatism)이다.

안광학계에서 난시에 의한 전 . 후초선은 강 . 약주경선에 의해 만들어지는 것으로 대응하는 주경선과 초경 방향

은 서로 직각을 이루는 방향에 있음도 유의한다.

망막위치를 기준으로 정적 굴절상태에서 양 초선의 위치가 망막 앞에 있으면 근시성 복난시 후초선이 망막에

일치된 근시성 단난시, 전초선은 망막 앞에 후초선은 망막 뒤에 있는 잡성 혹은 혼합난시 전초선이 망막과 일치

되어진 원시성 단난시 양 초선 모두 망막 뒤에 있는 원시성 복난시로 나누어 진다."

3. 난시를 가진 눈의 강주경선(약주경선)의 방향과 후초선(전초선)의 선 방향은 T.A.B.O식 각 측정 방향에서

항상 일치한다.

▶ 정점간 거리(Vertex Distance)와 교정렌즈 굴절력 변화

" 적정 안경렌즈의 굴절력 검출을 측정할 때 정점간 거리 곧 안경광학계의 물측주점에서 렌즈의 후측 정점

까지의 거리를 동양인의 경우 12mm로 해서 결정하므로 안경 장용 위치는 이 거리가 지켜져야 결정된 굴절력

이 제대로 교정효과를 가진다 "

* 정점간 거리와 교정렌즈 굴절력의 변화에 관계된 공식을 정리해 적어보고 아래에 문제를 풀어보자.

예제) 정점간거리 12mm에서 측정한 교정렌즈 굴절력이 S-5.00D 였다.

이제 실제로 장용할 정점간 거리를 14mm로 한다면 장용할 렌즈의 굴절력은 ?

▶ 버전스(Vergence)와 굴절력

1. 광선속(Vergence)의 크기(Diopter)

매질의 굴절률 (n)

= -----------------------------------------

기준면에서 물점 또는 상점까지의 거리(m)

* 거리의 단위를 m로 크기로 할 때, 단위는 Diopter 이다.

2. 렌즈의 굴절력과 Diopter ( Refractive power & Diopter )

3. Martin의 식 : 비점수차량 계산식

Ex) 광축과 60를 이루며 8.00 Dptr 의 렌즈의 광학 중심점을 지나는 광선속의 비점수차량은 ?

( 단, 렌즈의 굴절력은 n=2.0 으로 한다 )

4. 안광학계의 선명구면과 Petzval 면

안광학계에서는 Petzval 곡면의 곡률반경이 선명구면보다 크다.

5. 호칭굴절력 ( nominative power ) -- 두께를 고려한 계산

공기 중 렌즈에서

. 상측정점 굴절력 : . 중심두께 :

. 전면의 면 굴절력 : . 상측 주점 굴절력 :

. 후면의 면 굴절력 :

. 렌즈의 굴절력 :

* 안경렌즈의 굴절력은 상측 정점을 기준으로 상측정점굴절력 사용

안구, 광학계는 상측 주점을 기준으로 상측주점굴절력 사용

◈ 안경광학 ( II )

* 학교에서 강의용으로 사용되는 책으로 구분하여 보면 이 단원에서 공부하는 내용들은 아래와 같습니다.

. 정점간 거리(Vertex Distance)와 교정렌즈 굴절력의 변화

. Toric Lens 와 난시(Astigmatism)의 교정

. 사교원주렌즈와 Matrix

. Herschell Double prism lens

. Horopter & Panum's Fusional Area

. Spectacle Magnification & Relative Spectacle Magnification

이러한 방식으로 구분되어 있습니다.

▶ 조리개와 홍채

1. 홍채 : 눈에 들어오는 광선의 양을 제한하는 구경조리개 역할

2. 시야조리개 : 상을 맺는 범위를 가장 유효하게 제한하는 것

안구에서는 망막 또는 안검

안광학계에서는 안경테의 림

3. 입사동 : 외부에서 각막을 통해서 본 열려진 홍채 가장자리의 겉보기상 홍채전방 0.5mm 앞으로 이동해서

생기고 조절력의 실제 크기보다 1/8 정도 크다.

4. 사출동 : 망막에 영향을 주는 유효광선속은 홍채뒤에 수정체에 의한 홍채가장자리 허상

홍채의 실제위치보다 0.1mm 후방에 위치

* 상이 밝아지면 상을 만드는 유효광선속의 양이 많아야하고 이는 입사동의 직경의 제곱값에 비례하고

조리개로부터 상까지의 거리의 제곱값에 반비례한다.

5. 피사체 심도 ( Depth of Field )

* 피사체 심도가 커지는 조건은

+- 허용착락원의 크기가 클수록

+- 총굴절력의 크기가 클수록

+- 입사동경의 크기가 적을수록

+- 물체거리가 멀수록

▶ 안광학계의 축

1. 안축 : 안구의 전극 곧 각막정점과 안극의 후극을 잇는 직선

이의 연장선을 광축으로 한다.

2. 시축 ( visual axis ) : 고시점과 중심소와를 잇는 직선으로 절점을 지난다.

3. 주시축 ( Fixation axis ) : 주시물점과 안구회선점을 잇는 선

4. 알파각 ( Angel alpha ) : 시선과 광축이 절점에서 이루는 각 ( 원시>정시>근시 )

5. 감마각 ( Angel Gammer ) : 주시축과 광축이 안구회선점에서 이루는 각

감마각이 알파, 카파, 감마각을 총칭하는 것으로 생각하면 된다

사시각 없는데도 불구하고 이 각막 5도를 벗어나 외견상 사시와 같이 보이는 눈을 위사시(= 가성사시)라고

한다.

6. 카파각 ( Angel kappa ) : 동공중심선과 안축이 각막정점에서 이루는 각.

카파각은 주시물체에서 각막과 광축과의 교차점으로 연결한 선과의 각을 측정 각막반사가 동공중심에

있으면 카파각은 없고 동공내측에 존재하면 양성카파각은 외사시처럼 보인다

동공외측에 있으면 음성카파각으로 이 각이 크면 내사시처럼 보인다.

정상인에게는 양성카파각은 많고 카파각이 5도이하인 경우는 정상으로 간주한다.

▶ 안광학계의 주요점과 광축 : Cardinal point & Optical Axis

* 다소 생소한 용어라 이해가 어렵더라도 이 부분을 공부해야 비로소 다른 내용에 대한 이해가 빨리 됩니다.

1. 초점

. 상측초점 ( Second focal point )

정적굴절상태에서 눈 앞 무한원(통상5m이상)에 있는 물체의 물점에서 나와 광축에 평행하게 입사해서 물체의

상을 이루는 점

정시에서 상측초점은 안구후극부의 망막에 일치한다. 각막정점에서 약24mm 후방(+방향)에 있다

. 물측초점 ( first focal point )

각막정점전방(-방향) 15.7mm에 위치

2.주점 ( principal point )

안광학계의 기하학적 각 주요점의 거리를 재는 기준점상의 횡배율이 "1"이 되는 광축상 가상적2점 (상측주점,

물측주점)주점에서 광축과 수직한 면 (주평면)

정적굴절상태에서 물측주점은 각막정점에서 +1.387mm에 위치하고 상측주점은 +1.602mm에 위치하여 두 주점

은 거의 일치한다

(굴스트랜드 모형안 )

안광학계의 상측초점거리는 상측주점에서 상측초점까지의 거리

정적굴절상태에서 +22.785mm

물측초첨거리 -17.055mm이다

3.절점 ( Nodal point )

정적굴절상태에서 각막정점으로부터 물측절점, 상측절점까지의 거리는 각 +7.078mm, +7.332mm 이다

거의 수정체의 후극부에 위치한다

절점은 시각과 정적시야변화를 수량적으로 다루는데 기준점이 된다.

4. 회선점 ( center of rotation )

동공간의 거리를 재는 테의 기준점

각막정점으로부터 후방 약 13mm -- 14mm에 위치한다.

▶ 색수차

* 무엇보다도 출제가 매년 되는 분야임..

. 자이델(Seidal)의 5수차

- 구면수차, 코마수차, 비점수차, 상면만곡, 왜곡현상

. 렌즈의 수차

- 렌즈의 구경이 클수록 상이 선명하게 맺지 못하고 희미하거나 일그러지게 보이는 현상.

1. 구면수차 ( = 축수차 ) : 렌즈의 구면부로 입사하는 광선은 중심부에 입사하는 광선에 비해 강하게 굴절되어

동일점에 상을 맺지 못하고 최소착락원 같이 맺혀진다

안광학계에서 구면수차는 이른 바 " 야간근시 " 로 나타난다. 렌즈의 면이 비구면인 서로 다른 2개의 성질의

렌즈를 합성하여 보정할 수 있다.

* 단렌즈에서 구면수차가 최소가 되는 렌즈의 형상을 찾는이론?

Coddington 이론

2. 코마수차 : 구면수차가 제거된 렌즈에서 광축으로부터 떨어진 물점에서 경사지게 나오는 광선중에서 렌즈의

주변부를 지나는 광선은 초평면에서 중심부를 지나는 광선과 다른 점에 초점을 맺어 혜성의 꼬리와 같은 상을

만든다. 이 수차가 완전히 제거된 렌즈의 형상은 동시에 구면수차도 최소가 된다.

* 구면수차가 제거되었을 때 코마수차도 동시에 제거될 조건식은?

정현조건

* 렌즈 계의 수차 가운데 광축상의 물점에 대해서 만들어지는 수차의 종류는 ?

구면수차, 코마수차

3. 비점수차 : 구면수차와 코마수차를 보정한 렌즈에 비스듬히 입사하다가 사광선이 경선에 따라 굴절력이 달라

져 난시 상태가 되는 것.

일반적으로 다른 수차보다 안경렌즈에서 무시할 수 없으므로 먼저 이 수차를 제거해야 한다.

이 수차를 제거한 렌즈가 "언애스티그매틱" 이다.

* 비점수차를 없애는 조건식 ?

- Zinken - Sommer의 조건

* 비점수차 제거방법 ?

- 두 장의 얇은 렌즈를 적당한 간격으로 띄어 놓는다.렌즈 또는 렌즈계에 조리개를 설치한다

4. 상면만곡 : 광축에 수직인 평면의 상이 보통 평면으로 되지 않고 광축에 직교하는 회전곡면이 된다.

* 렌즈의 비점수차가 제거되고 동시에 상면이 휘어지지 않고 평면이 될 조건식 ?

페츠발조건식

5. 왜곡수차 : 강도의 볼록, 오목렌즈의 주변부를 통과하는 광선이 초점거리가 중심부 광선과 틀리므로 물체의

상이 곡면에 생기는 수차로 직선이 곡선으로 왜곡되어 보인다.

* 왜곡수차의 보정방법은 ?

중앙에 구경조리개를 위치시키고 양측에 똑같은 렌즈계를 대칭 시킨다.

◈ 안경광학 단원구성

: 안경광학은 교재마다 다르지만 크게 두 권으로 나누어져 학습을 하고 있습니다.

무엇보다도 생소한 용어와 공식이 많이 등장하므로 차분하게 꼼꼼하게 하나씩 정리하는 것이 중요합니다.

우선적으로 필요한 것은 안광학계에서 쓰이는 용어(초점,주점,절점)를 정리해서 공식에 적용하는 것이 중요

합니다. 안기능 검사에 대한 내용은 나중에 따로 묶어서 정리하겠습니다.