OPTIKEREN 2 . 2007
s t o f F a g l i g t
30
Billeddannelse i sfæriske brilleglas Karsten H. Nielsen, Faglig konsulent, F.A.. Thiele A/S
Første brilleglas De første brilleglas, der kom på markedet, var de såkaldte biglas. I første omgang var der udelukkende tale om bikonvekse glas til afhjælpning af presbyopi. Herefter fulgte bikonkave glas til korrektion af myopi. Selv om såvel de bikonvekse som bikonkave glas var en stor landvinding i forhold til ingen brille at have overhovedet, lod billeddannelsen meget tilbage at ønske. Derfor fortsatte udviklingen frem mod nye brilleglas, der gav bedre billeddannelse og hermed bedre syn. To af de forskere, der er kendt for udvikling af brilleglas, er Ostwald og Wollaston, der hver især beregnede, hvor krumme glas skulle være for at give den bedste billeddannelse. Alle fabrikanter af brilleglas udviklede deres egne serier af brilleglas, der var designet til at minimere én af de aberrationer og optiske fejl, der opstår i forbindelse med billeddannelsen i glassene. Problemet er, at det kun er muligt at korrigere for én aberration i designet af et brilleglas. Fabrikanterne
skal derfor vælge, hvilken aberration, de ønsker at korrigere for. Aberrationer i sfæriske brilleglas Selv moderne sfæriske glas har, som det fremgår, stadigvæk diverse aberrationer og andre optiske fejl. Den mest kendte aberration er sandsynligvis den, der kendes som sfærisk aberration. Det betyder, at stråler fra det aksenære område og stråler fra glassets kant ikke mødes i det samme fokuspunkt. Princippet for sfærisk aberration fremgår af figur 1. Sfærisk aberration Tegningen til højre viser den ideelle situation, hvor alle stråler mødes i brændpunktet. Imidlertid viser tegningen til venstre den reelle situation, hvor alle stråler ikke mødes i brandpunktet. Denne situation skaber et lidt sløret billede, og er derfor med til at sløre billedet lidt for brillebrugeren. Den fokusering, der vises på højre side, kan opnås med et asfærisk glas. Dette er en af årsagerne til at asfæriske glas giver bedre syn end almindelige sfæriske.
Skrå astigmatisk fejl Nogle af de mest udtalte fejl opstår imidlertid, når blikket rettes mod et objekt, der ligger til siden i synsfeltet, således at øjet drejes væk fra den optiske akse. I et sådant tilfælde vil synsaksen passere igennem glasset et andet sted på overfladen end i det optiske centrum. I alle sådanne punkter vil der opstå fejl i form af uønsket cylinder og uønsket fejl i glassets styrker. Fejlene er også forskellige fra punkt til punkt på glasset. Yderligere varierer de med en mængde faktorer, blandt hvilke kan nævnes glassets kurver, toppunktsafstand, objektafstand og andet. I tilfælde af et torisk glas er aberrationerne også forskellige afhængigt af, om der er tale om et forside- eller bagsidetorisk glas. Den mest udprægede fejl er den aberration, der betegnes skrå astigmatisk fejl. Det er også denne aberration, der volder de største problemer for brillebrugeren. Derfor er det også denne fejl, de fleste fabrikanter af brilleglas forsøger at reducere eller helt at eliminere, når de designer brilleglas. Principperne for skrå astigmatisk fejl, også kaldet marginal astigmatisme, fremgår af figur 2. Selv om dette er den mest generende aberration, er der som sagt, også
SFÆRISK ABERRATION
Figur 1
Figur 2