안경광학 요점정리

⒈ 광학적 모형안

∘ 굴스트란트의 정식모형안, 약식모형안

정적굴절상태와 최대동적굴절상태로 나누어 눈의 광학적 수치를 나열하고 있다.

정식모형안은 각막의 전면과 후면, 수정체피질과 수정체핵질의 전면과 후면을 경계면으로 해서 여섯 개의 굴절면으로 나누어 광학적 수치를 구한 것이다. 약식모형안은 각막 전후면을 한 개의 등가굴절면으로 하고 여기에 수정체 전후면 두 개를합한 세 개 굴절면으로 한 것이다.

 

∘ 헬름홀츠의 모형안

눈의 조절 메커니즘으로 모양소대 이완설을 택한 것이다. 눈의 조절 매커니즘으로 정적굴절상태에서 동적굴절상태로 변하게 하는 것은 제 1굴절요소 가운데 수정체 표층과 핵층의 굴절면의 위치이동과 곡률증가이다.

굴스트란트의 약식모형안과 같이 각막을 한 개의 등가굴절면으로 하고 수정체 전체를 같은 균일한 굴절률로 두고 전후면 두 개 면을 경계면으로 하여 모두 세 개의 굴절면을 구성요소로 했으나 그 수치가 굴스트란트의 약식 모형안과는 다르다.

 

∘ 최초의 생략안 - 1853년 리스팅

생략안은 굴절면의 구성요소를 아주 간략하게 만든 눈의 광학적 수치이다. 안광학계를 하나의 등가구면으로 하여 주점과 절점을 하나로, 굴절률도 단일굴절률로 한 것이다.

 

∘ 그 후 돈데르스, 엠슬리, 굴스트란트 등의 생략안 값 발표

 

 

⒉ 홍채와 동공

∘ 구경조리개의 역할

수정체 바로 앞에 있는 홍채의 광학적 기능은 눈에 들어오는 광선의 양을 제한한다.

∘ 입사동

눈 앞에서 각막과 전안방을 통하여 보는 것으로 홍채 가장자리의 겉보기상이다. 이를 안광학계에서는 동공이라고 한다.

∘ 사출동

홍채에서 약 0.1mm 뒤에 나타나고 수정체에 의해서 만들어진 홍채 가장자리의 허상이다. 크기는 홍채 가장자리 직경보다 약간 크다. 상의 밝기는 입사동의 직경의 제곱값에 비례한다.

∘ 시야조리개

망막과 같이 상이 맺히는 범위를 결정하는 것이다.

 

∘ 안광학계의 구경조리개와 시야조리개

안구의 망막 또는 안경을 썼을 때의 안경테의 림이다.

∘ 홍채조리개의 입사동과 사출동

망막 또는 필름에 맺는 상의 범위를 제한하는 조리개이다.

 

 

⒊ 중심시와 주변시

∘ 추체세포

주시물체를 자세하게 식별하는 능력은 망막 중심부의 중심와에 모여 있는 추체세포가 담당한다. 물체의 식별이 예민하고 색깔을 구별할 수 있다.

∘ 간체세포

중심와 이외의 망막 주변부에 많이 있어 물체 형태의 대략적인 식별을 한다.

안구회전점에서 안구운동의 최대 회전각은 귀바향과 코방향의 아래쪽으로 최대 50~60도이고, 위쪽으로 최대 40도이지만, 실제 시생활에서는 가 방향으로 30도를 넘는 경우는 드물다. 시야범위는 안구회전각의 크기에 비례하여 커지게 된다.

시선을 정지하여 주시점을 선명하게 식별할 수 있는 한계범위는 시각 1도 범위인 중신와의 극히 작은 부분이다.

 

∘ 주변시

중심와 밖의 망막주변부의 상에 대응되는 시야내의 물체를 간체세포의 기능으로 보는 것이다.

∘ 중심시 또는 직접시

중심와 밖의 망막주변부의 상에 대응되는 시야내의 물체를 간체세포의 기능으로 보는 것이다. 시야내의 물체를 본다는 것은 주변시이고 주시물체로 눈을 돌려 중심시하는 과정의 반복이다.

→ 시각 : 주변시에서 중심시로의 이동이라고 할 수 있다.

 

 

⒋ 피사체 심도와 핀홀검사

일반렌즈 또는 광학계에서의 초점심도를 안광학계에서는 선명심도라고 한다. 점상이 가장 선명한 위치에서 벗어나면 흐린 착란원상이 생긴다. 일정한 한계 직경 내의 착란원상은 똑같은 정도의 선명도로 보이게 된다.

 

∘ 피사체심도

허용착란원 직겨의 최대값을 p0라 하면 p0보다 작은 착란원 상을 만드는 것으로 상거리를 일정하게 했을 때 물점거리의 허용값 -△s~+△s의 범위이다.

∘ 초점심도

피사체심도 범위 내의 물점들에 대응하는 상공간의 범위로 망막의 위치를 전후로 이동시켜도 상의 선명도가 변하지 않는 착란원직경의 최대값 p0 이내의 이동거리 -△s‘~+△s’의 범위이다.

 

가우스 결상식 : S'=S+D' (K값=약 0.9)

피사체심도는 해상력이 높아지면 선명한 범위를 넓게 하고 좋게 한다.

 

첫째, 분모에 있는 입사동의 직경, p가 작을수록 피사체심도는 깊어진다.

둘째, 눈의 굴절력, D'의 크기가 클수록 피사체심도는 깊다.

셋째, 보려는 주시물체가 멀리 있을수록, 즉 물체버전스 S값이 작을수록 피사체심도가 깊다.

 

∘ 핀홀검사

핀홀판을 눈 앞에 대어 시력이 향상되는지를 검사하는 것이다. 안경처방검사에서 핀홀을 대어 시력이 향상되는 것은 핀홀효과이다. 안광학계의 초점심도를 깊게 하면 멀리 있는 물체도 선명하게 볼 수 있어 시력이 향상되는 효과이다.

 

 

⒌ 근시화현상

∘ 조절안정위상태

조절자극이 없는 시공간에 놓인 안광학계의 상태이다.

∘ 암소시초점 조절상태

조절자극이 전혀 가해지지 않는 상태는 물체를 인식할 수 없는 캄캄한 공간이 이상적이어서 이 때의 조절안정위상태이다.

 

∘ 조절안정위에서는 눈이 조절휴지가 되어 있다하여도 인체의 모든 근육에 존재하는 생리적긴장으로 약 1D 전후의 긴장성 조절이 가해져 원점과 근점 사이에 시점을 둔 것 같은 상황이 된다고 볼 수 있다.

 

∘ 야간근시

조절안정위상태에 가까워지면 근시경향을 띠게 된다. 따라서 밤에는 근시쪽으로 이행된다. 눈의 구면수차, 멘델바움 효과 등도 근시화되는데 관련이 있다.

∘ 기계근시

실제 무한대에 위치하는 물체를 보는 것이 아니고, 접안렌즈를 통해서 보는 것은 시준기로 평행광선을 만든 무한대의 겉보기상을 보게 되므로 조절이 가해져 근시화 현상이 나타내는 것이다.

∘ 공간근시

또다른 공간으로 구름이 한 점도 없는 창공과 같이 밝은 공간의 주위에 특별하게 주시할 것이 없을 때이다. 이 때도 암소시초점조절상태와 같이 근시화 현상이 생기는 것이다.

 

 

⒍ 색수차와 적록검사

렌즈 및 렌즈계에 있어 상을 흐리게 하거나 물체와는 조금씩 다른 모양의 상을 만드는 것은 백색투명 자연광에서 나타나는 색수차와 자연광의 단위 광선인 단색광에서 생기는 구면수차, 코마수차, 비점수차, 상의 만곡, 왜곡수차 때문이다. 비점수차는 작은 양이라 해도 그 영향이 크다.

∘ 적록검사

색수차는 안경처방검사에서 아주 유용하게 사용되고 비점수차는 광학적으로 좋은 안경렌즈를 만드는데 중요하다.

 

∘ 색수차

종방향색수차는 가시광선의 파장 가운데 굴절률 값이 작은 쪽의 대표 파장인 빨간색으로 느끼는 C선과 굴절률 값이 큰 쪽의 대표 파장인 파란색으로 느끼는 F선 굴절력 차이로 나타낸다. 노란색으로 인식되는 d선 또는 녹색으로 인식되는 e선을 참조기준파장이라고 한다.

 

∘ 색수차량=D'e/ve

∘ 눈의 색수차=60/55=1.1(D)

눈의 색수차는 약 1.00D이다. 색수차를 이용하여 교정렌즈보다 정확한 구면굴절력을 측정하는 것을 적록검사 또는 2색검사라고 한다.

 

∘ 일상생활에서 색수차를 느끼지 않는 것은 첫째, 색수차가 비교적 큰 짧은 파장의 가시광선과 자외선 근처인 400nm 이하의 파장은 수정체가 흡수하므로 망막에 이르지 않는다는 것이고 둘째, 시감도가 가장 민감한 파장으로 집중력이 이동되기 때문이다.