비구면 각막 렌즈 에 대해

 

콘택트렌즈(투명렌즈)

 

비구면 각막렌즈

비구면 각막렌즈는 광학부의 전면 또는 후면이 최소한 하나의 비구면 표면을 가진 렌즈를 말한다. 비구면 각막렌즈는 많은 제조사가 표준화된 파라미터에 준하여 만들고 있어서 , 피팅은 피팅전문가의 감각에 의존하여 완성된다. 비구면 표면은 곡률반경 하나로 설명할 수 없다. 콘택트렌즈광학에서 응용되는 비구면 표면은 에지로 가면서 연속적으로 변하는 곡률반경을 나타낸다. 주변부 방향으로 갈수록 연속적으로 곡률반경이 증가하는 편심률이 존재한다. 비구면은 표면의 정점에서 또는 정점으로부터 일정 거리에서 시작된다. 비구면 표면은 회전대칭으로 모든 표면경선에서 같은 비구면이거나 , 대칭이 아닌 여러 경선에서 서로 다른 비구면일 수 있다. 다양한 형태의 비구면 표면을 정밀 제조하는 것이 가능해지면서 이런 표면이 현대 콘택트렌즈 광학에서는 피팅기술적이나 광학적인 이유로 점점 더 사용되고 있다. 비구면 후면을 가진 현대적 각막렌즈는 많은 경우 각막전면과 높은 일치를 보여준다는 점과 , 각막 위에 더 균일한 안착과 압력분포를 나타낸다는 점, 그리고 렌즈하부의 누액순환을 덜 방해해서 편안한 안착을 가능하게 한다는 점을 가져서 피팅 기술적인 측면에서 큰 의미가 있는 렌즈이다. 사람의 각막은 구면이지 않다. 사람의 각막은 정점에서 각막윤부로 가면서 경사가 완만해지는 비구면을 보인다. 이런 편심률은 각막마다 차이를 보일 뿐만 아니라 각막 위의 경선마다 크게 다르기도 하지만, 대부분의 각막이 가지는 비구면적인 형태는 대략 원추면곡선으로 묘사된다. 그러므로 각막형태는 가능한 광범위하게 적합한 , 즉 각막과 비슷한 편심률을 가진 후면을 각막렌즈가 갖는 것이 중요하다. 또 다른 장점은 비구면 표면이 단계 없는 무한연속이라는 것 , 그리고 그 결과로 서로 이웃하는 렌즈구역 간에 각막이 감지할 수 있는 별도의 자극이 가해지지 않는다는 것이다. 비구면 각막렌즈는 특히 원추각막의 교정에 응용된다. 후면비구면각막렌즈나 전면비구면각막렌즈도 모두 특정의 광학적 의미를 갖고 있다. 주변부로 가면서 경사가 완만해지는 각막렌즈는 굴절력의 변화를 초래한다. 후면의 경사가 연속적으로 완만해지면, 이의결과로 렌즈의 정점굴절력이 중앙에서 주변부로 가면서 증가하게 된다. 이 렌즈는 원용부가 중앙에 있는 다초점 콘택트렌즈 처럼 된다. 렌즈의 전면이 비구면이면 굴절력이 중앙에서 주변부로 가면서 연속적으로 감소한다. 근용부가 중앙에 위치한 다초점 콘택트렌즈가 된다.

 

비구면각막렌즈의 종류

비구면 후면을 갖는 각막렌즈의 디자인은 3종류가 있다. 원추단면의 일부일 수 있고 고차 방정식으로 표현할 수 있는 비구면 곡선의 일부일 수 있으며 비구면 주변부로 이행되는 작은 구면부(최대 2.00mm의 직경)를 중간에 가질 수 있다. 

 

원추단면에 관한 관찰

비구면 각막렌즈의 디자인을 가장 간단하게 설명하는 것은 이 디자인이 원추단면의 일부라고 표현하는 것이다. 원추단면에는 원타 타원, 포물선, 쌍곡선이 속한다. 원추단면과 동시에 곡선곡률반경의 변화를 나타내는 편심률이 우선적으로 도움이 된다. 원을 제외한 모든 원추단면은 그 곡선이 정점에서부터 점점 더 편평해진다는 점이 공통이다. 많은 검사로부터 사람의 각막형태는 편심률=0.4~0.7 인 타원의 일부로 잘 알려져 있다. 그러므로 각막렌즈의 후면 또는 언급한 편심률을 가진 타원의 형태를 하고 있는 것은 당연하다. 후면의 특징을 편심률만으로 표시하는 것은 충분하지 않다. 표면의 정점내접원 곡률반경이 추가로 필요하다. 특히 타원형 형태를 가진 각막렌즈에 대한 관심이 크기 때문에 타원에 존재하는 기하학적 관계를 더 자세히 관찰해야 한다. 타원은 주어진 두 점에서 거리의 합이 일정한 모든 점의 기하학적 형태로 정의된다. 이 두 점은 타원의 초점인 F1과 F2이다. 타원의 형태는 장축 및 단축 길이로 결정된다. 콘택트렌즈의 디자인에 있어 더 중요한 장축 정점 주변부는 장타원부 라고 한다. 단축 정점 주변부는 편타원부이다. 타원의 중점에서 한 초점까지의 거리는 선형 편심률이다. 장축의 반 a의 길이에 대한 선형 편심률의 관계는 산술적 편심률이다.