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[안경러브]

비구면렌즈(Aspherical lens)

비구면렌즈에 대한 일반 상식

비구면의 기본원리는 왜곡수차를 극소화하는 목적과 더불어 미용적인 측면, 얇고, 가볍다라는 의미가 있어야 한다.
곡률에 따른 왜곡수차의 개념은 체르닝 커브도표에 의하여 설명되는 것으로, 이 도표에 의하면 왜곡이 최소화되기 위하여 구면렌즈일때 BASE CURVE는, (-)렌즈의 경우 PLANO는 대략 7CURVE ,-5.00D는 약 3 CURVE, -10.00D는 약 1CURVE이내 이고, (+)렌즈의 경우 +5.00D는 약 11CURVE, +9.0D는 약 15CURVE 이며, 그 이상은 거의 무한대라야 비점수차가 최소화되는 것으로 나타난다. 따라서 비구면화에 있어서 (-)렌즈보다는 (+)렌즈가 비점수차가 크게 나타나므로, 비구면의 적용은 (+)렌즈에서 매우 중요하다고 보여진다.
이러한 이유로 구면렌즈의 단점을 보완하여 비구면렌즈를 실현하기 위해, 낮은 BASE CURVE와 얇은렌즈, 미용적인 고려를 해야 한다. 다만, 이상적인 비구면렌즈라는 것은 비점수차가 극히 적고(=0), 도수의 변화가 없는 범위가 넓은것이라고 흔히 서술되지만, 실제 여러 제조사의 비구면의 도수측정을 하여 보면 중심부에서 바깥쪽으로의 도수변화가 매우 크게 나타나 정상적인 시력의 소유자가 보면 중심부에서의 울렁임이 매우 심한 것들을 볼 수가 있다. 이러한 렌즈들을 실제 사용부분의 두께를 비교하여 보면 실질적으로 가장자리 두께는 얇게 나타나나, 중심쪽의 두께는 오히려 두꺼운 경우가 많다.
최근 국내의 비구면렌즈도 많은 진보가 이루어지고 있다. 이전에는 거의 외국에 의존한 설계의 도입으로 기술적인 것은 물론 비용적인 측면에서도 어려움이 많았지만, 국내 비구면 제조기술이 상당히 진척되어 국내기술로 생산된 제품들이 수출에까지 이루어지고 있다. 그러나, 더 좋은 비구면 렌즈를 제조하기 위해서는 더 많은 기술 개발을 위한 노력이 필요할 것이다.
비구면 설계는 업체별로 약간씩의 기본 설계 차이가 있어 어느 것이 특별히 좋은 설계인지 구분하는 것은 쉽지 않지만, 착용시 편안한 렌즈, 자기 눈에 맞는 비구면 렌즈가 되어야 할 것이다.
비구면렌즈를 구분하는 간단한 방법(설계의 정도는 알 수 없으나)으로는 렌즈의 면에 반사되는 형광등(2줄)의 상으로 볼 수 있는데, 반사된 형광등 상이 원통(바렐)형을 나타내고, 형광등의 선이 매끄럽게 나타나며, 또 육안으로서 렌즈를 통하여 책이나, 선, 그림 등을 볼때 렌즈의 주변영역에서 선이나 그림, 글씨 등이 반듯하게 보이는 모양을 나타내면 비구면렌즈로 판단할 수 있다. 통상 시중에서 많이 쓰는 것으로는 모눈종이 같은 것을 이용하여 선의 형태를 보는 것으로 (-)렌즈는 확인이 다소 어려우나, (+)렌즈는 확인이 용이하다. 일반적으로 구면렌즈의 고도수인 (-)렌즈는 주변영역에서 선이 밖으로 심하게 휘어 보이고, (+)렌즈는 안으로 심하게 휘어져 보이는 왜곡현상이 보이므로, 이런 현상이 없는것으로 판단하면 될 것이다. 그리고 구면렌즈의 경우 형광등 상을 볼 때 형광등상의 크기가 안쪽이나 바깥쪽이나 동일한 넓이의 상태로 나타나는 것이 일반적이다.
간혹 비구면의 설계값을 아주 적거나, 많게 설계하는 경우에는 예외가 있기는 하지만, 대개는 유사한 상태일 것이다. 렌즈가 약간 두껍다 하더라도, 비구면 설계값이 너무 큰 것보다는 적은 것이 적응성이 뛰어나고, 시력의 편안함을 많이 주는 것으로 판단된다.

비구면렌즈 정의

비구면렌즈란 말그대로 렌즈의 표면이 구면도 평면도 아닌 비구면(非球面)인 렌즈를 말하는 것이다. 우리가 주위에서 흔히 보는 렌즈들을 살펴보면 양면볼록, 양면오목, 한면볼록(한면은 평면이고 다른 쪽면은 볼록렌즈), 한면오목 등 그 종류나 모양은 다양하지만 이들 렌즈들의 경우 거의가 구면렌즈(이들 렌즈들의 경우 정도의 차이는 있지만 굴곡을 가지고 있는데 이 곡선을 연장시켜보면 하나의 커다란 원을 형성하게 되므로 구면렌즈라고 한다)들인데 구면렌즈의 경우, 연마나 가공이 용이하므로 가격도 저렴한 편이라 일반적으로 많이 사용하지만, 그 구조상 구면수차(Spherical Aberration)가 발생한다는 문제점을 가지는데 이러한 구면수차는 렌즈주변부로 갈수록 더 커지게 된다.

이러한 구면수차를 해결하기 위하여 렌즈중심부와 가장자리의 굴곡을 달리하여 렌즈의 가장자리를 아주 미세하게 조금 더 깍아주게 되면 렌즈중심부는 물론 주변부에 입사한 광선들도 하나의 점에 초점이 맺히게 되므로 구면수차를 완전히 없앨수는 없지만, 구면수차가 없는 렌즈를 설계해보면 그 모양이 느슨한 정규분포곡선 모양과 비슷한 종(鐘)모양이 되는데 그 모양이 구면도 평면도 아니므로 비구면(Aspherical)렌즈라고 부르는 것이다. 구면렌즈에 있던 상의 뒤틀림이 감소되고 시계의 어느 곳을 보아도 자연 그대로의 모습을 볼 수 있다. 구면렌즈의 경우 구면수차를 없애려면 렌즈의 반경을 조정하거나 여러 개의 렌즈를 조합해야 하나 비구면렌즈는 평행한 광선을 아주 정밀하게 한 곳에 모을 수 있기 때문에 비구면 렌즈 하나만 사용하더라도 여러 개의 구면렌즈를 사용하는 것과 비슷한 성능을 발휘할 수 있어 광학부품의 경량화, 소형화가 가능하다.

(a) 구면렌즈 : 구면수차의 발생 때문에 평행광들을 한 점에 모이는 것을 불가능하게 한다.

(b) 비구면렌즈 : 평행광들을 한 점에 모이게 할 수 있다. 높은 광학적 성능을 가진다.

비구면렌즈 정의

최근 비구면렌즈를 사용한 렌즈들이 많아졌지만, 여전히 일반 구면렌즈보다는 그 단가가 높은데, 이처럼 비구면렌즈의 단가가 구면렌즈에 비하여 비싼것은 설계에서부터 가공에 이르기까지의 전과정이 복잡하고 까다롭기 때문이다. 일반 구면렌즈의 경우, 한번에 그냥 둥그렇게 깍아내거나 간단하게 금형을 이용하여 플라스틱으로 사출시키거나 몰드(mold)를 이용하여 유리로 제작하는데 비하여 비구면렌즈들은 아주 미세한 곡면으로 몇번씩 절삭하여야 하므로 여러번의 복잡한 공정을 거치게 되므로 아무래도 일반렌즈보다는 그 단가가 높을수 밖에 없는데 특히, 초기(60~70년대)의 비구면렌즈들의 경우, 초정밀특수금형으로 렌즈를 만든후 이 렌즈를 당시로서는 거의 신기라고 밖에 할수 없었던 1/100~1/1,000mm의 간격으로 일일히 수작업으로서 그것도 일반곡면이 아닌 불특정곡면으로 렌즈를 절삭하여 제작하였었다. 이처럼 일일히 어렵게 수작업으로 비구면렌즈를 가공하였으므로 그 가격도 가격이지만 대량생산은 아예 꿈에도 생각할 수 없었거니와 이때 필요한 초정밀 특수금형을 만드는데 필요한 CNC기계의 가격이나 렌즈가공시 사용하는 절삭기계의 가격 또한 엄청났으므로 이래저래 비구면렌즈는 일반렌즈에 비하여 엄청 비쌀수 밖에 없었고 이처럼 어렵고 귀하게 제작되어진 비구면렌즈들의 경우, 일부 고급형렌즈들에만 한정적으로 사용되었던 것이다. 하지만, 60년대부터 컴퓨터를 이용한 렌즈설계 시스템를 도입하였었고 그후 90년대에 들어서면서 컴퓨터의 급격한 발전에 힘입은 CAD와 CAM기술 및 초정밀절삭기계 덕분으로 예전보다 비구면렌즈를 절삭하는 기술이 크게 발전 향상되었고 그 가공도 훨씬 수월해지게 되었는데 여기에 레이져를 이용한 절삭기술의 등장으로 렌즈 가공기술이 한층 더 발전하게 되어 비구면렌즈 가공이 훨씬 간편해졌을 뿐만 아니라 그 제조 단가도 이전에 비하여 크게 낮출 수 있었다.

비구면 형상 표기방법

비구면 형상의 설계치는 일반적으로 다음의 식으로 표시된다.

비구면렌즈의 특징
1. 렌즈 주변부에서 발생하는 왜곡수차를 크게 줄일 수 있어 상의 왜곡현상을 줄일 수 있다. 2. 구면렌즈보다 현저하게 커브가 얕고, 두께가 얇아지며, 무게가 가벼워진다. 3. 렌즈 주변부가 타원면으로 설계되어 왜곡수차가 제거되므로 시야가 넓다. 4. 직경이 커질수록 색수차, 왜곡수차, 비점수차를 크게 감소시킬 수 있다.

2. 누진다초점렌즈(progressive lens)

누진다초점렌즈(PALs)는 원용부와 근용부가 고정된 단일재질형 렌즈이다. 시선이 원용부에 있는 원거리 주시점으로부터 근거리 주시점까지 아래쪽으로 이동하면, 렌즈의 굴절력이 플러스쪽으로 점차적으로 증가한다. 이것은 수평경선에서 렌즈면의 곡률반경을 변화시키고 원용부의 원거리 주시점(MRP)과 근용부의 근거리 주시점(NRP)을 연결하는 경선의 곡률반경은 그대로 유지시켜서 얻게 된다. 원거리 주시점과 근거리 주시점을 연결하는 곡률이 변하지 않는 경선을 배꼽선이라 한다. 이러한 형의 렌즈는 아주 정교한 기기가 개발되어야 생산이 가능한 복잡한 공정으로 제조된다. 모든 유형의 누진다초점 렌즈는 배꼽선 근처로 물체를 보아야 가장 양호한 시력을 얻을 수 있다. 사용자가 시선을 배꼽선으로부터 멀어지도록 이동시키면 양호한 시력을 얻을 수 있는 배꼽선의 양쪽 옆의 부위를 지날 것이다. 이 영역을 누진대(progressive corridor)라 한다. 누진대의 바깥쪽 부위에서 표면 난시는 원용부로부터 근용부에 이르기까지 굴절력 변화로 인한 표면의 편차를 매끄럽게 처리하기 때문에 발생한다. 이러한 영역에서 착용자는 양호한 상태의 시력을 얻는데 사용하지 못할 것이다. 누진다초점 렌즈의 개발은 렌즈의 표면 난시를 광학적으로 조절하기 위한 전략이 포함되어 있다.

누진다초점 렌즈의 디자인

1.하드디자인
최초의 누진다초점 렌즈 디자인은 바리락스 렌즈였다. 이 렌즈는 원용부가 구면 곡률을 가지며, 누진대를 따라 아래쪽으로 갈수록 곡률을 감소시켜 근용부에서 요구되는 곡률을 갖도록 하였다. 누진다초점 렌즈의 표면을 만들기 위해서 누진대와 인접한 영역을 심한 정도로 매끄럽게 처리해야 되었다. 이러한 부위에서 표면의 난시량은 컸고 시선을 누진대에서 브렌딩 부위로 옮겼을 때 양호한 시력이 저하되는 정도가 아주 심한 상태였다. 이러한 유형의 렌즈를 하드 디자인이라 한다.

누진다초점 렌즈의 제조자가 직면하는 문제점은 누진대의 양쪽 옆에서 발생하는 수차를 처리해야 되는 점이며, 보통 절충상태로 남겨 둔다. 근용부와 원용부가 더 넓게 요구될수록 수차를 갖는 부위로 더욱 급속하게 전이된다. 전이상태가 완만해지려면 근용부와 원용부가 더 좁아야 한다.

둥근 모래더미에서 원용부, 중간거리부 및 근용부는 모래가 없도록 깨끗하게 치워야 하는 것에 비유할 수 있다. 이들 부위가 넓어질수록 가장자리가 더 가파르게 될 것이다. 모래더미의 가장자리가 완만한 경사를 이루도록 하려면 더 일찍 경사지도록 해야 하고 따라서 모래가 없는 부위가 더 좁아질 것이다.

하드 디자인은 커다란 근용부가 필요한 사람을 위한 것이다.?이러한 디자인을 만들려면 중간거리용 누진대의 폭을 감소시키고, 누진대의 양옆에 수차를 만드는 원치 않는 난시가 급하게 증가시켜야 한다. 하드 디자인에서 원용부가 넓지만, 누진대의 양옆에서 수차가 심하여 렌즈를 착용하고 움직이기가 어렵다.

2.소프트디자인
제 2 단계 누진다초점 렌즈는 구면 단면 대신에 원추형 단면을 적용하여, 바리락스 디자인의 주변부에서 보였던 표면 난시량을 감소시켰다. 디자인이 더욱 개발되어 원용부와 근용부 및 누진대에 비구면 커브를 가입시키고, 따라서 표면 난시량을 낮은 수준으로 유지시키고 시각적으로 사용할 수 없는 부위를 더욱 주변부 쪽으로 이동시켰다. 이러한 유형의 렌즈를 소프트 디자인이라고 한다.
소프트 디자인 렌즈는 보다 활동적인 사람을 위한 것이다. 하드 디자인 렌즈보다 적응하기가 쉬워서 초기 노안환자에게도 적합하다. 소프트 디자인 렌즈를 만들기 위해서는 원용부와 근용부의 폭을 감소시키고 중간거리용 누진대의 폭을 증가시켜야 한다. 누진대 양옆에서는 원치 않는 난시도가 완만하게 증가한다.
최근의 소프트 디자인 렌즈(가끔 슈퍼 소프트 또는 울트라 소프트라고 하는)는 다른 절충상태가 없으며 누진대의 길이가 더 짧다.
하드 및 소프트 디자인 렌즈를 비교했을 때, 소프트 디자인 렌즈는 근용부가 더 좁고, 원치 않는 난시가 있는 부위로 완만하게 전이되며, 따라서 유용한 부위의 폭이 지형도에서 제시되는 것보다 더 넓다는 사실을 고려할 필요가 있다.

누진다초점 렌즈의 광학적 특성

수직경선(누진다초점 렌즈에서 원용부와 근용부를 연결하는 선이기 때문에 흔히 배꼽경선<중앙경선>이라고 함)을 따라서 굴절력이 연속적으로 증가하도록 하려면 곡률반경이 점차적으로 짧아져야 한다. 포물면, 쌍곡면 및 편원타원면 등과 같은 원추형 커브가 이러한 요구 조건을 만족시킨다. 즉, 수직경선에서 곡률반경이 점차적으로 짧아진다.
최초의 누진다초점 렌즈인 바리락스는 안정되고 비구면의 원용부와 근용부를 갖도록 설계되었다. 누진대는 수평방향의 직경이 작아지는 일련의 원(oblate ellipsoid)으로 구성되고 렌즈의 주변부가 매끄러운 면을 갖도록 처리된 상태였다.
뒤에 개발된 렌즈는 원용부와 근용부를 비구면으로 만들고 누진대를 포물선, 쌍곡선 등처럼 다른 원추형 단면을 적용하였다.
그러나 누진다초점 렌즈의 디자인에서 원추형 단면을 사용하는 것은 몇 가지 절충점과 보정이 수반되어야 한다. 예를 들어, 포물선과 같은 원추면은 비점수차를 갖는다. 즉, 자오평면에서 굴절력이 증가하는 정도가 구결평면에서 굴절력의 증가 정도와 일치하지 않는다. 제조자는 설계과정에서 이러한 효과를 보정해야 한다.

재조방법

대다수의 제조자는 자신들의 누진다초점 렌즈를 설계할 때 컴퓨터 프로그램에 메리트함수라는 기법을 고용한다. 즉, 원치 않는 비점수차, 사광속난시의 영향, 색수차, 누진대의 길이, 누진대의 폭 등처럼 고려해야 할 여러 가지 요인에 대한 가중치를 할당한 다음, 각각의 요인에 할당된 가중치에 따라 최적화 상태를 찾는다. 일부에서는 렌즈의 여러 부분으로 통과하는 빛의 경로를 그리기 위하여 광선추적식을 사용하기도 한다.

일단 디자인이 결정되면 반제품 생지를 만드는 주형을 만들어서 전면을 만든다. 그런 다음 렌즈의 후면은 환자 일단 디자인이 결정되면 반제품 생지를 만드는 주형을 만들어서 전면을 만든다. 그런 다음 렌즈의 후면은 환자의 처방에 맞는 적절한 커브를 갖도록 일상적인 방법으로 연마한다.
형틀은 컴퓨터제어 표면연마기기(일반적으로 다이아몬드 절삭기 또는 선반)로 만든다. 렌즈 생지를 직접적으로 연마할 수 있지만, 부양패드 표면처리 장비를 사용하는 더 복잡한 미세연마 및 광택연마 기법이 요구된다.
프리즘시닝(thinning)은 반제품 생지의 후면을 연마할 때 완성된 렌즈가 가능한 가장 얇아지도록 적용하는 기법이다. 렌즈의 아랫부분에서 원추형 커브로 인하여 곡률이 증가하여, 원시성 노안을 교정하기 위한 완제품 렌즈는 아래쪽은 얇지만 상단은 더 두꺼워진다. 이러한 효과를 없애기 위하여 렌즈의 상단에서 두께를 감소시키기 위한 기저하방 프리즘을 가입시킨다. 이렇게 하여 렌즈의 상단과 하단에서 두께가 비슷한 상태로 만든다.

누진다초점 렌즈의 발달

누진다초점 렌즈는 1950 년대 프랑스의 에셀사(당시 이름)에서 개발하였다. 그들은 노안환자 특히, 원거리뿐 아니라 근거리 물체를 볼 때 안경을 사용해야 하는 비정시성 노안환자에게 모든 거리의 물체를 선명하게 볼 수 있는 렌즈를 제공하기 위하여 개발하였다. 이 렌즈는 단초점 렌즈처럼 보여서 분리선이 뚜렷하게 보이거나 세그먼트 경계선에 턱이 있는 바이포칼이나 트리포칼 렌즈보다 외관이 훨씬 더 보기 좋았다. 바이포칼 렌즈처럼 누진다초점 렌즈는 착용자가 원거리, 중간거리 또는 근거리의 물체를 보기 위해서는 렌즈의 각기 다른 부위를 사용해야 한다.
원조 바리락스 렌즈가 개발된 이래 누진다초점 렌즈의 디자인은 상당히 개선되었다. 새로운 렌즈는 최초의 바리락스 렌즈가 갖고 있던 문제점이 거의 없어서 대부분의 사람들이 쉽게 적응할 수 있게 되었다.
수년에 걸쳐 렌즈 설계자들의 생각이 바뀌고 새로운 디자인에 적용되었다. 요즘의 기준으로 판단하면 원조 바리락스 렌즈는 아주 기본형이고 착용자의 다양한 요구조건을 고려하지 못하였다. 렌즈 '집단(family)'이라고 부르는 1980 년대 소개된 더욱 정교한 디자인을 갖는 렌즈는 넓은 근용부가 요구되는 사람을 위한 특수 디자인이었지만 렌즈 가장자리에서 상이 왜곡되는 점을 고려하지 못하였고, 활동이 많은 사람을 위해 개발한 다른 디자인의 렌즈는 상이 흔들리는 효과때문에 문제가 있었다. 기본적으로 설계자들은 두 가지를 모두 해결할 수 없다고 생각하여 각기 다른 사람을 위하여 각기 다른 디자인의 렌즈를 개발하였다.
1990 년대 제조사가 하드 및 소프트 디자인의 장점을 모두 갖는 렌즈를 제조할 수 있을 정도로 기술이 개발되었다. 대부분의 제조사는 한 가지 이상의 디자인(보통 넓은 근용부가 요구되는 사람을 위한 디자인을 보유함)을 갖고 있지만, 일반적으로 모든 용도로 사용될 수 있는 최신 디자인을 개발하고 있다.
새로운 소프트 디자인의 렌즈는 원래의 소프트 디자인보다 누진대가 더 짧고, 원용부와 근용부가 상대적으로 더 넓다. 그러나 넓은 중간거리부를 갖는 누진대의 양쪽 옆에서 원치않는 비점수차가 점진적으로 증가한다.
가장 최근에 바뀐 두 가지 디자인 개념은 멀티디자인 렌즈와 "as worn" 디자인 렌즈이다.
멀티디자인 렌즈는 가입도나 원용도수의 변화에 따라 디자인이 변화하는 것이다. 대다수의 멀티디자인 렌즈는 가입도가 증가할수록 점차적으로 하드 디자인 쪽으로 간다. 이처럼 디자인이 처방에 따라 달라진다.
"As worn" 렌즈 디자인은 "착용위치(position of wear)" 디자인 렌즈라고도 하며, 환자가 포롭터나 시험렌즈로 검사를 받을 때 경험하였던 상황과 더욱 비슷해지도록 렌즈가 바뀌어야 한다는 전제조건을 기초로 한 것이다. 디자이너는 광선추적법을 사용하여 정점간거리, 경사각 등을 고려하여 요구되는 렌즈의 굴절력을 결정한다. 제조사는 안경사에게 렌즈미터로 렌즈를 확인할 때 참고할 수 있는 예상값을 제시해준다. 이 값은 안경사가 제공된 기준과 비교하는데 필요한 변화된 굴절력이다.

누진다초점 렌즈의 장점

1. 누진다초점 렌즈는 분리선 또는 턱이 있거나 굴절력이 분명하게 다른 부위를 갖는 모든 다초점 렌즈보다 훨씬 더 매력적이다. 노안환자는 바이포칼의 외형에 대하여 매우 민감한 반응을 가질 수 있다. 그들은 바이포칼이 나이가 많다는 표시라고 생각한다. 누진다초점 렌즈는 아주 가까이에서 보더라도 단초점 렌즈처럼 보이기 때문에 이러한 사람에게 이상적인 렌즈이다.

2. 바이포칼 렌즈는 착용자의 작업거리를 제한시킨다. 작업거리가 세그먼트에 의하여 가입도의 초점거리 이내까지만 연장된다. 원용부를 통해 볼 수 있는 눈에 가까운 쪽의 한계점은 사용자의 조절력에 좌우된다. 따라서, 노안이 상당히 진행된 사람은 세그먼트를 통해 볼 수 있는 멀리 떨어진 곳과 원용부를 통해 볼 수 있는 가까운 곳 사이에 선명하게 볼 수 없는 틈이 생긴다. 트리포칼을 사용하여 이 틈을 없앨 수 있지만, 누진다초점 렌즈처럼 충분하지는 못하다.

3. 누진다초점 렌즈는 사용자가 안경을 번갈아 가면서 사용할 필요가 없기 때문에 원용 안경과 돋보기를 따로 사용하는 것보다 분명히 더 편리하다. 또한 다른 다초점 렌즈보다 머리를 덜 움직여도 되기 때문에 더 편리하다. 예를 들어 바이포칼을 착용하고 있는 노안이 진행된 사람은 중간거리의 물체를 보는데 적절한 도수를 찾기 위해 머리를 앞뒤로 움직여야 한다.

4. 누진다초점 렌즈는 많은 바이포칼에서 발생하는 상의 도약 현상이 없다. 이것이 주 문제점은 아니지만, 일부 노안환자는 불편을 느낄 수 있다. 이미지점프는 원형 세그먼트 렌즈에서 발생하며, 정도가 약하지만 D 형이나 상단이 곡선인 세그먼트 렌즈에서도 발생한다. 원형 세그먼트의 광학중심점은 원의 기하중심점에 있으며, 세그먼트 상단으로부터 떨어져 있으므로 눈이 세그먼트를 통해 물체를 보기 위해 시선을 아래쪽으로 이동시킬 때 세그먼트의 상단에서 기저하방 프리즘의 영향을 받는다. 예를 들어 40 mm 직경의 원형 세그먼트 렌즈에서 가입도가 +2.00D 이면, 시선이 세그먼트 상단을 지날 때 4 기저하방 프리즘 영향을 받게 되어, 상이 윗쪽으로 도약할 것이다.

5. 누진다초점렌즈는 일부 바이포칼(특히 Ex. 형)보다 더 얇고 가벼우며, 정시나 원시인 사람을 위한 독서용 가입도가 들어 있는 안경보다 확실히 더 얇을 것이다. 그러나 동일한 재질 및 굴절력의 정상적인 바이포칼과 크게 다르지는 않을 것이다.

누진다초점 렌즈의 단점

1. 중간거리용 누진대와 근용부 양쪽 옆의 부위에 원치 않는 비점수차가 가입되므로 이 부위를 통해 사물을 보면 선명하게 볼 수 없다. 이 부위가 주변시력에 대해서는 적합하며 기동성을 방해하지는 않을 것이다.

2. 주변부가 왜곡된 상을 제공하기 때문에, 일부 착용자는 적응하는데 문제가 있다. 렌즈를 정확하게 피팅하고 환자에게 정확한 충고를 하면 문제가 되는 경우가 드물다. 새로운 디자인의 누진다초점 렌즈는 이전의 디자인보다 훨씬 더 개선되었다.

3. 이전의 디자인보다 피팅하기가 더욱 쉽지만 아직도 바이포칼이나 대부분의 단초점렌즈(비구면 렌즈는 예외)보다 더 정확하게 피팅해야 한다.

4. 누진다초점 렌즈는 바이포칼이나 트리포칼보다 더 비싸며 단초점렌즈보다는 훨씬 더 비싸다. 가격이 다양하지만 대략적으로 플랫탑 바이포칼의 2배 정도이다. 그러나 대부분 상당히 비싸며 갈수록 가격이 상대적으로 저렴해지는 추세이다.

3. 폴리카보네이트렌즈(polycarbonate lens)

폴리카보네이트는 현재까지 거의 깨지지 않을 정도로 충격저항성이 가장 높은 재료이다. 폴리카보네이트의 높은 충격저항성은 특히 어린이, 단안시 환자, 격렬한 스포츠를 하는 사람 및 산업체 근로자 등처럼 우수한 충격저항성이 요구되는 사람에게 특히 유용하다.
굴절률 1.586, 비중 1.2, 아베수 30인 열가소성수지로, 현재 눈을 보호하는데 가장 적합한 안전렌즈이다. 종래의 렌즈보다 약 30% 얇고, 약 42% 가볍고, 자외선으로부터 눈을 보호한다.
발사체, 고속 비행물체에 의한 직격타와 지면에 직접 부딛쳤을 때 내충격성이 가장 큰 렌즈이다.

4. 하드코팅(Hard coating) : 내마찰성 강화

플라스틱렌즈는 전통적인 유리렌즈에 비하면 잘 깨지지 않고 가볍지만, 표면에 흠이 잘 간다는 단점이 있는데, 이를 보완하기 위해 dipping방법으로 표면에 고경도 실리콘 계열 수지의 막을 입혀 흠집이 잘 나지 않고 언제나 선명한 상을 볼 수 있게 하였다.

5. 멀티코팅(Multi coating) : 반사를 줄인 보다 맑은 상의 재현

물체로부터 온 투명광선은 먼저 렌즈 표면의 코팅막 전면에서 굴절과 반사가 일어나 일차 반사광선이 만들어지고 코팅막에 굴절하여 진입한 광선은 다시 렌즈의 전면에서 대부분의 빛은 굴절되어 렌즈로 투과하여 들어가지만 일부는 다시 반사되어 이차 반사광선이 만들어지게 되는데 이 모든 광선들은 동일한 물체에서 오는 빛들이어서 서로 간섭할 수가 있다.
1차 ,2차, 반사광선이 파동운동을 하면서 만나는 위상을 골과 마루가 되게 하면 빛에너지는 서로 상쇄되어 전체적인 반사광선이 없어지게 된다. 반사광선의 에너지가 없게 되면 에너지 보존법칙에 따라 물체로부터 온 빛에너지는 전부 투과되어 들어가 눈으로 진입, 보다 밝고 맑은 망막상을 만들게 된다.
방법은 진공속에서 불화 마그네슘 따위를 가열하여 증발시켜 렌즈표면에 증착시키는 것으로 코팅을 하게 되면 1%정도 반사가 일어나게 된다. 전체적인 광량을 더 많이 들어가게 하기 위해서는 불화마그네슘 뿐만 아니라 불화세륨, 산화알루미늄, 산화 지르코늄 등의 약품들을 사용하며 수층 입히고 있으며 이런 코팅을 멀티 코팅이라 한다.

6. ITO : 표면 전자파 방지(EMI) 및 정전기 방지

금속막을 씌워서 열에너지로 바꾸어주는 것으로, 전도코팅(Conductive Coating)되어 외부로 방출토록 되어 있어 정전기로 인한 쇼크 및 집진 현상을 방지한다.

7. 초경 발수 코팅(water-repellent coating)

신소재 초발수 코팅제를 사용, 발유성 기능을 추가하여 오염의 제거성과 스크래치 억제성을 3배이상 강화시키고, 발수, 발유성능이 향상되어 내구성을 월등히 향상 시킨다.