내면난시렌즈와 외면난시 렌즈

일반적으로 난시렌즈는 구면과 토릭면을 조합시켜서 만든다. 조합방법은 렌즈의 앞면에 구면을 붙이고, 후면에 토릭면을 붙이는 방법(이 방법은 내면 난시 설계라고 한다)과 앞면에 토릭면을 설계하고, 후면에 구면을 설계하는(외면 난시 설계) 두가지 방식이 있다.

실제로 난시렌즈는 내면 난시 설계한 것과 외면 난시 설계한 것이 있다. 굴절력이 약도인 경우에는 내면 설계 렌즈와 외면 설계 렌즈의 성능차는 무시해도 좋으나 굴절력이 큰 경우에는 성능의 차가 생긴다.

<표> 내면 난시 설계와 외면 난시 설계의 장단점

광학적인 관점에서 비교

안경렌즈에 의한 상의 확대율은 형상배율과 굴절력 배율을 곱한 것으로 결정된다.

식 ①에 의하면 렌즈의 형상배율(shape factor) Ms는 제1면의 면굴절력과 관계함을 알 수 있다. 전면 난시 설계 렌즈인 경우 D₁의 값이 경선의 방향에 따라 다른 값을 가지므로, 경선 방향에 따라 확대율이 다르게 되고 물체의 모양이 왜곡되어 보이는 결과를 가져온다. 그러나 내면 난시 설계인 경우에는 형상배율 Ms는 각 경선 방향에 일정하고, 굴절력 배율 Mp(식②)만이 영향하게 되므로 외면 난시보다 왜곡되어 보이는 정도가 작게 된다.

좌우측 눈에 난시도가 현저하게 차이가 있는 경우에도 내면 난시 쪽이 좌우 확대율의 차가 작으므로 양안시 할 때 융상이 부드럽게 이뤄지는 경향이 있다.

단, 경선방향에 있어서 형상배율의 변화는 중심두께가 얇고, 전면의 면굴절력이 작은 오목렌즈인 경우에는 문제가 되지 않으나, 실제로 S±6.00D C±2,00D 이상인 토릭렌즈인 경우에는 내면난시가 좋으며, 그 이하인 경우에는 눈이 그 차이를 지각할 수 없으므로 외면 난시라 할지라도 문제되지 않으며 내·외면 설계로 사용상의 성능 차는 없는 것으로 생각해도 좋다. 또 난시도가 강한 외면 난시 설계에서는 렌즈의 커브가 깊어져서 테에 삽입한 후 외관이 보기 싫게 되고, 또 bevel을 작게 가공해도 마무리 상태가 보기 싫게 되므로 내면 난시 설계가 유리하다.

일반적으로 안경 렌즈는 내면 설계하는 것이 광학적으로 유리한 점이 많다. 이중초점렌즈, 누진가입도렌즈, 렌티큘라렌즈에서 내면 설계를 선호하는 것은 광학적이고 시각적인 면에서 유익한 점이 많기 때문이다.