구면수차, 색수차, 비점수차, 왜곡수차 란?

<구면수차>

렌즈의 주변부와 중심부는 굽은 정도가 다르기 때문에 주변부로 갈수록 이미지가 한 점에 초점을 맺지 못하여

선명하지 못하게 되는 현상을 구면수차라고 합니다.

안경도수가 높을수록 주변부에서 구면수차 문제가 발생합니다.

구면수차의 보정을 위해서 여러 가지 방법들이 있지만 대표적인 것은 바로 비구면 렌즈를 사용하는 것입니다

비구면렌즈의 주요 특징은 동일한 곡률을 지니고 있는 일반렌즈 위치의 곡률에 변화를 주는 것입니다

좀더 단순히 표현하면 빛이 많이 꺽기는 렌즈의 외곽부분에서는 렌즈의 곡률을 작게해서 빛이 좀더 적게 꺼기게 만들고

반대로 빛이 적게 꺽기는 렌즈의 중심 부분에서는 곡률을 크게해서 빛이 많이 꺽기도록

인위적으로 빛이 꺽기는 정도를 조절하도록 만든 렌즈입니다.

 

<색수차>

광선의 파장에 따라 렌즈의 굴절률이 다르기 때문에 색수차 가 발생하며, 색수차 또한 도수가 높을수록 문제가 됩니다.

흔히 프리즘을 통과한 빛이 7색깔로 나뉘듯이 빛은 여러가지 색의 서로 다른 파장길이를 가지고 있는데

빛이 렌즈의 표면에 닿을때 이 서로 다른 파장길이로 인해 약간씩의 차이를 가지고 렌즈표면에 닿습니다

그리고,렌즈를 통과한 후에도 파장길이로 인해 약간씩 틀린 각도로 가게 되고 결국 서로 다른 점에서 포커스가 맞게 됩니다.

예를들면 파랑색은 원래 초점이 맞추어져야 할 부분보다 조금 덜 미쳐서 상이 맺게 되고

반대로 초록색은 좀 멀리 맞추어지게 됩니다.

 

<비점수차>

광선이 구면렌즈를 통과하여 상을 맺을 때 서로 다른곳에 상을 맺으며 그 중간지점에 작은 착락원이 생기는 현상을

비점수차라고 말합니다.

렌즈면에 수직방향으로 통과할 때는 전혀 나타나지 않으나 경사지게 통화할 때는 심하게 나타납니다.

이러한 비점수차는 안경에서 가장 큰 영향을 주고 있으며,

콘택트렌즈는 시선과 함께 렌즈가 움직이므로 전혀 문제가 발생되지 않습니다.

즉 물체의 한 점으로부터 렌즈의 광축에 비스듬히 입사된 광선이

수직방향 성분과 수평방향 성분이 각기 다른 지점에 상을 맺게 되는 것을 이야기 하는 것입니다.

 

<왜곡수차>

렌즈 주변부를 통과한 광선은 중심부를 통과한 광선과 달리 상이 평면에 맺어지지 않고 곡면에 맺어집니다.

따라서 직선이 곡선으로 보이며 사각형의 물체가 고도오목렌즈에서는 술통모양으로 휘어져 보이고

고도 볼록렌즈에서는 실타래 모양으로 휘어져 보입니다