The Performance Analysis and Design of Selling Spectacle Lenses in Domestic Market

국내 시판 안경렌즈의 성능 분석 및 설계

  • 김세진 (국민대학교 물리학과) ;
  • 임현선 (극동정보대학 안경광학과)
  • Received : 2010.11.15
  • Accepted : 2010.12.18
  • Published : 2010.12.31

Abstract

Purpose: Analysis performance for spectacle lens which sales in domestic market and optimization design a spectacle lens which is corrected aberration. Methods: Measured center thickness, radius and aspherical surface coefficient for spherical and aspherical lenses which were ${\pm}$5.00D. Refractive index for every lens was 1.6 and they came from 4 different companies. I used 3 types of equipment to measure lenses. ID-F150 (Mitutoyo) : Center Thickness, FOCOVISION (SR-2, Automation Robotics) : Radius, PGI 1240S (Taylor Hobson) : Aspherical surface coefficient. Designed a lens which had 27 mm of distance from lens rear surface to center of eye, 4 mm of pupil diameter and small aberration on center vision $30^{\circ}C$. To shorten axial distance compared with the measured lens rise merits for cosmetic. Lens Design tool was CODE V (Optical Research Associates). Results: -5.00D aspherical lens had somewhat high astigmatism and distortion compared with the spherical lens. But it had a merit for cosmetic because of short axial height and decrease edge thickness. Improved a performance of distortion and ascertain merits for cosmetic due to short axial height and decrease edge thickness same as (-) lens in case of +5.00 aspherical lens. Though an optimization process front surface aspherical lens had a good performance for astigmatism and distortion and the merit for beauty compared with measured spherical lens. Conclusions: Design trend for domestic aspherical lens is decrease axial height and thickness to increase a merit for cosmetic not but increase performance of aberration. From design theory for optimization design front surface aspherical spectacle lens which has improved performance of aberration and merit for cosmetic at the same time compared with the measured lens. Expect an improved performance from design back aspherical lens compared with front aspherical lens.

목적: 국내에서 시판되는 안경렌즈의 성능을 분석하고 최적화 설계로 수차가 보정된 안경렌즈를 설계하였다. 방법: 굴절률 1.6의 재질을 갖는 4개 회사의 ${\pm}$5.00D의 구면 렌즈와 비구면 렌즈의 중심두께, 곡률반경, 비구면 계수를 측정하였다. Mitutoyo사의 ID-F150으로 중심두께를 측정하였고, Automation Robotics사의 FOCOVISION(SR-2)를 이용하여 곡률반경을 측정하였다. 비구면 계수는 Taylor Hobson사의 PGI 1240S로 측정하였다. 렌즈 후면부터 눈의 회선점까지의 거리 27 mm, 동공직경 4 mm, 중심시야 $30^{\circ}$에서 적은 양의 수차를 갖는 안경렌즈를 설계하였다. 측정 렌즈보다 Axial height를 짧게 함으로써 미용 상의 이점을 높였다. 설계에는 ORA사의 Code V를 이용했다. 결과: -5.00D 비구면 렌즈는 구면 렌즈보다 비점수차와 왜곡수차는 약간 크게 나타났으나 Axial height가 짧고 가장자리 두께가 감소하여 미용 상의 장점이 있다. +5.00D 비구면 렌즈는 왜곡수차의 성능이 향상되고 (-)렌즈와 마찬가지로 Axial height와 중심두께의 감소로 미용 상의 장점을 확인하였다. 최적화 과정을 통한 전면 비구면 렌즈는 비점수차와 왜곡수차가 측정 구면 렌즈보다 좋은 성능과 미용 상의 장점을 확인할 수 있다. 결론: 국내에서 시판되는 비구면 렌즈는 수차의 성능보다는 미용 상의 장점을 키우는 Axial height의 감소와 두께의 감소에 주안점을 둔전면 비구면 설계가 이뤄지고 있다. 최적화 설계이론을 통해 측정렌즈보다 향상된 수차성능과 미용 상의 이점을 모두 갖는 전면 비구면 안경렌즈의 설계를 하였다. 후면 비구면 렌즈의 설계를 통해 전면 비구면 렌즈보다 향상된 성능을 얻을 수 있음을 기대할 수 있다.

Keywords

References

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