[논문]각막곡률계를 이용한 안경렌즈 곡률반경 측정방법에 관한 연구

차정원

각막곡률계를 이용한 안경렌즈 곡률반경 측정방법에 관한 연구
The Study about Measuring Method in Radius of Eyeglasses Lens Curvature by using Keratometer 원문보기

한국안광학회지 = Journal of Korean Ophthalmic Optics Society, v.17 no.2 = no.47, 2012년, pp.127 - 133

차정원 (신흥대학교 안경광학과)

초록
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목적: 각막곡률계를 이용하여 비접촉식으로 안경렌즈의 곡률반경을 측정할 수 있는 방법에 관하여 조사하고자 한다. 방법: 각막곡률계의 전면부에 -9.50 D ~ -11.50 D의 시력검사용 시험렌즈를 부착한 후 안경렌즈를 각막곡률계의 전면부에서 약 25 cm 가량 떨어진 곳에 설치한다. 안경렌즈의 위치를 조금씩 변경시키며 선명한 마이어상을 관찰하여 곡률반경을 측정한 후, 구면계를 이용하여 곡률반경의 보정공식을 만든다. 결과: 전면부에 시험렌즈를 부착한 각막곡률계를 이용하여 곡률반경 측정이 성공적으로 수행되었다. 측정한 곡률반경은 구면계 데이터를 이용하여 보정값으로 변환 되었으며, 보정값을 만드는 직선의 방정식 5가지를 얻었다. 임의의 여러 가지 렌즈들을 전면부에 시험렌즈가 부착된 각막곡률계로 측정한 후 직선의 방정식을 이용하여 계산한 결과 3.5% 미만의 오차로 측정이 가능함을 알았다. 결론: 전면부에 시험렌즈를 부착한 각막곡률계를 이용하여 비접촉식으로 안경렌즈의 곡률반경을 측정하는 것이 가능하며, 그 정확도는 렌즈메져보다 오히려 높은 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

Perpose: The aim of this study is to investigate the measuring method in radius of eyeglasses lens curvature by using keratometer in noncontact method. Methods: A trial lens for vision test in diopter range from -9.00 D to -11.50 D were attached in front part of keratometer, after that we set eyeglasses lens at the place where eyeglasses lens is apart about 25 cm from front position of keratometer. We measured the radius of curvature from observation of clear mire image while the position of eyeglasses lens is changed in a small quantity. After that, we made some formulas for compensation of radius of curvature by using spherometer. Results: The radius of curvature was successfully measured by keratometer with trial lens in front part of it. The measured radius of curvature was changed to compensation value using spherometer data, and the 5 kind of linear equation to make compensation value was made. Any kind of lenses measured by using keratometer that trial lens was attached in front part of it, after that it was confirmed that the result of calculation from line equation is exact in error ratio below 3.5%. Conclusions: It was confirmed that radius of eyeglasses lens curvature can be measured by using keratometer by noncontact method, and the accuracy is higher than "lens measure".

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

기기이다. 각막곡률반경 측정은 콘택트렌즈를 피팅 하거나, 콘택트렌즈 착용으로 인해 각막에 변화가 생겼는지 알기 위해 실시한다. 또한, 하드콘택트렌즈 및 소프트 콘택트렌즈 후면의 곡률반경을 측정 하기 위하여도 사용한다.
그러므로 렌즈메져가 안경렌즈의 곡률반경을 측정하지 못하는 것은 아니지만 비접촉식으로 곡률반경을 측정하는 방법이 개발되면 더욱 편리할 것으로 생각되어 각막 곡률계(keratometer)를 이용하여 안경렌즈의 곡률반경을 측정하는 방법을 조사하고자 한다.
그러므로 본 연구에서는 안경원에서 이미 보유하고 있는 각막곡률계를 이용하여 비접촉식으로 안경렌즈의 곡률반경을 측정할 수 있는 방법을 찾아보고, 그 측정정밀도에 관하여 조사하여 보고자 한다.
관측되도록 하여야 한다. 안경렌즈 전면에 의한 마이어 반사 상의 크기가 장치의 측정범위 이내로 작게 관측되도록 하기 위하여 본 연구에서 고안한 방법은 다음과 같은 추론 순서에 의하여 고안되었다.

가설 설정

1. (a) Trial lens which is attached in front part of keratometer, (b) Eye glasses lens is set with keratometer for measurement of radius of curvature.
1. 각막곡률계 접안렌즈의 초점거리는 변화시키지 않는다.
8. 각막곡률계의 눈금을 보정하는 방법으로는 곡률반경을 잘 알고 있는 안경렌즈들을 측정하여 눈금의 수치를 다시 보정해 놓으면, 곡률반경을 모르는 안경렌즈의 곡률반경을 잘 측정할 수 있게 될 것이다.

제안 방법

1(a)와 같이 각막곡률계 (Inami, Japan)의 전면부에 마이어를 가리지 않도록 하면서 (-)굴절력의 굴절검사용 시험렌즈(K-350A Trial lens set, Inami, Japan)를 투명테이프로 부착한 후 안경렌즈를 Fig. 1(b)에서와 같이 마이어에서 약 25 cm 떨어진 곳 부근에 두고 거리와 높이를 조금씩 조정하여 마이어상이 선명하게 관측되는지를 조사하였다.
2. 다양한 크기의 곡률반경을 가지는 안경렌즈를 측정하기 위하여, 굴절검사용 시험렌즈의 굴절력을 여러 가지로 변화시켜가면서 조사하였다.
3. 각막곡률계에 있는 각막곡률반경 측정용 눈금을 안경렌즈에 맞게 보정하기 위하여 0 D(n=1.56, KOREA), 土 1.0 D(n=L56, CHINA), +1.5 D(n=L50, CHINA), -2.0 D(n=1.56, CHINA), +2.0 D(n=1.50), +2.5 D(n=1.50), +3.0 D(n=L50), -3.0 D(n=L56, CHINA), +5.0 D(n=L56, KOREA), -6.0 D(n=1.60, JAPAN) 의 굴절력을 갖는 안경렌즈를 선택하여, 각각의 렌즈에 대하여 렌즈메져 (JCB-1, China), 구면계 (SG-5100, Segye Science, Korea), 각막곡률계 (Inami, Japan)를 이용하여 안경렌즈 전면의 곡률반경을 측정하였다.
4. 각막곡률계에서 읽어진 눈금과 구면계에서 읽어진 눈금을 비교하여 각막곡률계의 각막곡률반경 측정용 눈금을 안경렌즈 측정용 눈금으로 보정하는 직선의 방정식을 구하였다.
측정방법은 각막곡률계의 전면부에 굴절검사용 시험렌즈를 부착하여 측정하였다. 5가지의 시험 렌즈를 사용하여 안경렌즈로서 이용되는 대부분의 범위의 곡률반경(70 mm-240 mm)을 측정할 수 있었으며, 그 측정된 값으로 실제값을 구할 수 있는 환산식을 제시하였다.
각막곡률계의 전면부에 -9.50 D에서 -11.50 D까지 0.5 D간격으로 변화시키면서 굴절검사용 시험렌즈를 부착한 후, 각막곡률계의 눈금을 안경렌즈에 맞게 보정하기 위하여 0 D, ±1.0 D, +1.5 D, ±2.0 D, +2.5 D, ±3.0 D, +5.0 D, -6.0 D의 굴절력을 갖는 안경렌즈를 선택하여, 각각의 렌즈에 대하여 렌즈메져와 각막곡률계 그리고 구면계를 이용하여 안경렌즈 전면의 곡률반경을 측정하였으며 그 결과 얻어진 값을 데이터화 하여 다음과 같은 표를 얻었다.
50 D간격으로 변화시키면서 각막곡률계의 눈금부를 조사한 결과 안경렌즈 전면부의 곡률반경에 따라 측정 가능한 범위가 달리 존재한다는 것을 알게 되었다. 그러므로 안경렌즈의 곡률 범위에 따라 다른 굴절력의 시험렌즈를 부착하여 측정하였다
때는 마이어상의 크기가 매우 크게 나타난다. 따라서 원활한 측정을 위해 측정방법을 약간 변경하여 마이어상의 축소효과를 가져오게 하였다. 기존의 마이어상의 측정은 Fig.
상기와 같은 방법으로 각막곡률계를 이용하여 안경렌즈 전면의 곡률반경을 측정한 결과가 올바른 곡률반경을 측정할 수 있는지를 확인하기 위하여 임의의 여러가지 렌즈들의 곡률반경을 보정된 각막곡률계, 구면계, 렌즈메져를 이용하여 각각 측정하였으며 그 결과는 Table 2와 같다.
상기의 방법으로 측정한 각막곡률계 눈금부는 넓은 범위의 곡률반경을 측정하기에 다소 애로사항이 있어 이를 보정하기 위하여 다음과 같은 2가지 보정방법을 선택하였다.
되었다. 측정방법은 각막곡률계의 전면부에 굴절검사용 시험렌즈를 부착하여 측정하였다. 5가지의 시험 렌즈를 사용하여 안경렌즈로서 이용되는 대부분의 범위의 곡률반경(70 mm-240 mm)을 측정할 수 있었으며, 그 측정된 값으로 실제값을 구할 수 있는 환산식을 제시하였다.

데이터처리

5. 안경렌즈 측정용으로 보정된 눈금을 이용하여 임의로 선택된 다양한 렌즈의 곡률반경을 렌즈메져, 구면계, 보정된 각막곡률계를 이용하여 측정하여 측정값을 비교분석 분석하였다.

성능/효과

2. 각막곡률계 내부의 현미경의 배율은 대물렌즈에 의한 배율과 접안렌즈에 의한 배율의 곱으로 구할 수 있다.岡
3. 구면에서의 반사는 물체가 멀리 있을수록 상의 크기가 작아지므로, 물체역할을 하는 마이어(mire)와 안경렌즈 사이의 거리를 길게 한다. 즉, 안경렌즈의 위치를 평소에 각막을 측정하는 위치보다 멀리 두고 측정한다.
4. 안경렌즈에 반사된 마이어상은 현미경의 대물렌즈에서 물체역할을 하므로 마이어상이 현미경의 대물렌즈에서 멀리 있을수록 대물렌즈의 배율은 작아진다.
5. 마이어상이 현미경의 대물렌즈에서 멀어지면 현미경의 대물렌즈에 의한 중간상의 위치가 바뀌게 되어 접안렌즈로 관찰할 수가 없게 되므로, 이를 방지하기 위하여 대물렌즈 앞쪽에 적당한 굴절력의 (-)렌즈를 추가하게 되면 현미경 대물렌즈의 굴절력이 약해지는 효과가 나타나므로 중간상의 위치가 변화되지 않으면서 안경렌즈를 멀리 두고 측정할 수 있고 이는 대물렌즈의 배율이 작아지면서 접안렌즈에서 마이어 상을 잘 관찰할 수 있게 된다는 것을 의미한다.
6. 대물렌즈의 배율이 작아지면 현미경의 배율이 작아지므로, 각막곡률계 접안렌즈에서 관찰되는 마이어 상의 크기가 각막곡률반경을 측정할 때만큼 작게 관측될 수 있으므로, 바이프리즘에 의하여 이중화된 마이어 상의 끝점(+ 또는 -기호)을 일치시키는 것이 가능해진다. 이는 안경렌즈의 곡률반경을 각막곡률계로 측정하는 것이 가능해 진다는 것을 의미한다.
각막곡률반경을 즉정하는 각막곡률계를 이용하여 안경렌즈의 곡률반경을 비접촉식으로 측정하는 것이 가능함을 알게 되었다. 측정방법은 각막곡률계의 전면부에 굴절검사용 시험렌즈를 부착하여 측정하였다.
구면계로 측정한 안경렌즈 곡률반경값과 렌즈메져로 측정된 곡률반경 값의 최대 오차가 7.7% 인데 비해 각막곡률계로 측정한 값을 본 논문에서 제시한 공식을 이용하여 환산한 곡률반경 측정값은 구면계에 의한 측정값과 3.5% 미만의 오차를 보였다. 본 연구에서는 각막곡률계를 이용하여 비접촉식으로 안경렌즈의 곡률반경 측정이 가능하고, 렌즈메져로 측정한 경우보다 더 정확하게 측정할 수 있는 것으로 나타났다.
WU Table 2에서 렌즈메져로 즉정한 곡률반경은 구면계로 즉정한 곡률반경과 비교해 볼 때 곡률반경이 150 mm 이상의 큰 값을 가질 때 다소 큰 오차가 있는 것으로 나타났다. 그러므로 렌즈메져 보다 보정된 각막곡률계가 안경렌즈의 곡률반경을 더욱 정확하게 측정할 수 있는 것으로 나타났다.
둘째, 각막곡률계의 전면부에 부착하는 굴절검사용 시험 렌즈를 -9.50 D에서 -12.00 D까지 0.50 D간격으로 변화시키면서 각막곡률계의 눈금부를 조사한 결과 안경렌즈 전면부의 곡률반경에 따라 측정 가능한 범위가 달리 존재한다는 것을 알게 되었다. 그러므로 안경렌즈의 곡률 범위에 따라 다른 굴절력의 시험렌즈를 부착하여 측정하였다
2와 같이 적당한 크기의 선명한 마이어상을 관측할 수 있었다. 또한 마이어와 안경렌즈사-이의 거리는 각막곡률계 앞에 부착한 시험렌즈의 굴절력에 따라 조금씩 달라짐을 볼 수 있었다. 이러한 결과는 본 연구의 실험 방법에서 추론한 가정이 성립한다는 것을 알 수 있고, 이는 각막곡률계를 이용하여 안경렌즈 곡률반경을 측정하는 것이 가능하다는 것을 의미한다.
5% 미만의 오차를 보였다. 본 연구에서는 각막곡률계를 이용하여 비접촉식으로 안경렌즈의 곡률반경 측정이 가능하고, 렌즈메져로 측정한 경우보다 더 정확하게 측정할 수 있는 것으로 나타났다.
또한 마이어와 안경렌즈사-이의 거리는 각막곡률계 앞에 부착한 시험렌즈의 굴절력에 따라 조금씩 달라짐을 볼 수 있었다. 이러한 결과는 본 연구의 실험 방법에서 추론한 가정이 성립한다는 것을 알 수 있고, 이는 각막곡률계를 이용하여 안경렌즈 곡률반경을 측정하는 것이 가능하다는 것을 의미한다.
첫째, 안경렌즈의 곡률반경이 안구각막의 곡률반경보다 상당히 크므로 각막곡률계로 안경렌즈의 곡률반경을 측정할 때는 마이어상의 크기가 매우 크게 나타난다. 따라서 원활한 측정을 위해 측정방법을 약간 변경하여 마이어상의 축소효과를 가져오게 하였다.
측정결과 Table 2에서 보는 바와 같이 구면계로 측정한 안경렌즈 곡률반경 값과 렌즈메져로 측정된 곡률반경 값의 최대 오차가 7.7% 인데 반하여, 구면계로 측정한 안경렌즈 곡률반경값과 보정된 각막곡률계를 이용하여 측정된 곡률 반경값이 약 3.5% 미만의 오차범위에서 잘 일치하는 것을 알 수 있으므로 각막곡률계를 이용하여 안경렌즈의 곡률반경을 비접촉식으로 측정하는 것이 가능하다는 것이 확인 되었다.

후속연구

상기의 순서에 의하여 추론한 것을 간단하게 다시 표현하면 “각막곡률계 내부의 대물렌즈 앞에 적당한 (-) 렌즈를 둔 채로 안경렌즈의 곡률반경을 측정하면 측정이 가능할 것이다” 이다.

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상세보기
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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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