스포츠 선글라스의 구면수차와 비점수차에 대한 연구 (A Study on the Spherical Aberration and Astigmatism of Sports Sunglass)

서지정보

· 발행기관 : 대한시과학회
· 수록지 정보 : 대한시과학회지 / 15권 / 2호 / 101 ~ 111페이지
· 저자명 : 서지근, 조영남, 심현석, 김상현

초록

목 적: 스포츠 선글라스에서 문제가 되는 광학적 수차를 계산하였다.
방 법: 수차 중 구면수차는 간단한 광선추적 프로그램을 제작하여 구했고, 비점수차는 알려진 해석적인 방법으로 계산하였다.
결 과: 구면수차는 렌즈 전면의 곡률에 가장 크게 의존한다. 전면 곡률이 큰 스포츠 선글라스의 구면수차는 일반 안경렌즈에 비해 크게 나타났으나 착용에 영향을 미칠 정도로 크지는 않았다. 스포츠 선글라스에서 가장 문제가 되는 것은 안면각과 관련된 수차였다. 스포츠 선글라스는 일반 안경에 비해 안면각이 훨씬 크며, 이에 따라 구면렌즈를 토릭렌즈로 만드는 비점수차가 발생하였고, 그 크기가 1D를 넘는 경우도 있었다. 안면각과 관련된 수차는 조제가공 P.D.에 따라 커지거나 작아지는 것을 확인하였고, 특히 측면을 주시하는 경우, 렌즈 좌우에 안면각 두 배 크기의 각도 차이가 발생하고 이에 해당하는 비점수차 차이를 유발한다는 것을 확인하였다.
결 론: 스포츠 선글라스에서 가장 문제가 되는 요소는 비점수차를 유발하는 안경테의 큰 안면각이다. 안면각에 따른 비점수차를 보정하기 위해서는 안면각, P.D.와 렌즈의 곡률을 동시에 고려한 토릭렌즈의 처방이 가능하나, 이러한 토릭렌즈도 착용에 따른 부적응 문제가 있으며, 측방시에 따른 좌우 렌즈의 수차 차이 문제도 해결할 수 없다. 그러므로 스포츠 선글라스의 광학적 문제점을 제거하기 위해서는 클립테와 같은 안면각이 작은 테만이 문제를 해결할 수 있다.

영어초록

Purpose: This study was conducted to calculate optical aberration of sport sunglasses.
Methods: The spherical aberrations are calculated by homemade ray tracing program and the astigmatism aberrations are by well known analytic formulas.
Result and Discussion: The spherical aberrations depend deeply on shape of lens such as front curvature. The spherical aberration of sports sunglasses is lager than that of general eyewear due to high curvature of sport sunglasses, but the amount of aberration is not so much to affect visual life seriously. The critical problem when wearing sports sunglasses is aberration with face form angle(FFA). The FFA of sports sunglasses frame is very larger than that of eyewear frame, and the astigmatic aberration due to FFA which transform spherical lens to toric lens induced over 1 D of size. The FFA related astigmatism can be bigger when standards P.D. is larger than dispensing P.D. Specially, when viewed sideways, we found that the difference of FFA between left and right eye is two times of FFA, and astigmatism aberration equivalent to two times of FFA occur.
Conclusions: The critical problem when wearing sport sunglasses is astigmatism due to large FFA of sunglasses frame. The aberration problem of lens can be resolved by prescription of toric lens, but toric lens also have adaptation problem and also can not resolve the problem of aberration difference between left and right lens when viewed sideways. These optical problem of sport sunglasses can be solved only by frame of small FFA such as clip-in sunglasses frame.

참고자료

· 없음