老眼鏡をレンズとして流用する時の理論的考え方に光明の兆し

レンズの話の続き(第3回目)。

前回、老眼鏡の話をしました。老眼鏡には「度数」というものがあって、その正体はレンズの屈折率(D:ディオプター)でした。

眼の水晶体の最大屈折率と明視距離基準の屈折率4Dとの差を埋めるのが老眼鏡

自分の眼の(水晶体の)最大屈折率を知ることは簡単です。本なり新聞なりを手に持って、それを遠くから徐々に眼に近づけてきたとき、ぼやけるようになる位置で紙面と眼との距離を測ります。

その距離が、現時点でのあなたの眼が作り出すことが出来る “最小” の焦点距離であり、この距離を(メートル単位で)逆数にしたのが、あなたの眼の最大屈折率(あるいは調節能力)となります。

例えば、20cmくらいまでぼやけずに見ることができるならば(30歳前後?)、屈折率は[1/0.2=5]となるので、あなたの眼は5Dまでの調節能力があることになります。

この写真の方は、お歳を召しているように見えますが、老眼とは無縁のようですね。

新聞を読む2

一方、50cmくらいの距離でぼやけてしまうようであれば(50歳前後?)、屈折率は[1/0.5=2]となるので、25cmの距離(明視距離)で本を読もうとするには、2D分の調節能力が足りません(焦点距離25cm=屈折率4Dなので、4D-2D=2D)。

そしてこの屈折力の不足分を補うのが老眼鏡なのです。上の例でいえば、(明視距離の25cmを基準とすると)屈折力2D分の不足を補うために、「度数2」の老眼鏡を選択することになります。

+1.0の老眼鏡の焦点距離は1m、+5.0の老眼鏡では20cmとかなりの開きが

さてさて、ダイソーにて3種類の度数の老眼鏡を買ってきました。

老眼鏡3種
「+1.0」から「+5.0」まで大体0.5刻みでありましたが、試しに1.0、3.0、5.0の3種類の度数の老眼鏡です。

例えば、「+1.0」の老眼鏡レンズは屈折率が1Dなので、その焦点距離は1mとなります。実際、そうなるのか計測してみました。

太陽光が地面に一番小さく集光されるレンズの位置をメジャーで測ると、(まあ大雑把な測り方ではありますが)キチンと100cmのところに来ています。

度数1

焦点距離や屈折率という数値に対して、対象物をどこに置けばいいんだ?

実は、このレンズの話の1回目から、いまこの瞬間までずーっと疑問に思っていたことがありました。というか、その答えを見つけるのが目的で、レンズ周りの情報を集めながら自分なりにまとめていたのがこのシリーズだったんです。

その疑問というのは、「あるレンズを通して対象物を見ようとする時、対象物にピントが合う時のレンズと対象物との位置関係とはどういうものなのか?」ということです。

もっと具体的に言うと、万華鏡のオブジェクトを明視距離の25cmよりも近くに置こうとする時、覗き穴にレンズを入れる必要があるのは分かったんだけど、どういうレンズを入れればいいのかを知りたかったんです。

一番最初に万華鏡を作ろうとした時、本やネットで調べると、「ミラーの長さは、あまり短過ぎると眼の焦点が合わないので20cmくらいが適当」といった表現を何度も見かけました。

なので、なんの疑問も無く20cmにしておけば問題無しって思っていたのですが、出来あがったものを人に見せたら、「なんか微妙にぼやけてる」って言われて。

慌てて色々と調べたら「明視距離」という言葉に出会いました。それが、20cmではなく25cmだって書いてあるし! エーッ、じゃあ正常眼の人がスッキリ見るには5cm足りないじゃんって。

じゃあ、レンズを入れよう。でもどんなレンズを入れればいいんだろ?って調べたら、老眼鏡をカットして使うって記事を書いている方がいて、それを真似してみることに。

でも、度数の話も理論的な話もなにも無くて、途方に暮れて、そして再び自分で色々と調べ始めた、っていうのが出発点だったのです。

さて、老眼鏡の度数の話も分かった、焦点距離と屈折率の関係も理解した。でも、オブジェクトから20cmのところに置く老眼鏡のレンズの度数をいくつにすればいいのかは、相変わらず分からない。

モヤモヤっとした状態のまま、ランニングに出掛けました。

そしたら、「天から降ってきた!」んです。一挙に解決です。理論的に必要なことは全て理解したような気がしています。

その「天から降ってきた」中身は、また次回に。


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