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球面レンズの基礎
レンズと、ピント。
光が集まる場所を、網膜に合わせてみよう。
RAY DIAGRAM
光線網膜焦点
傍軸光線による模式図。縦横の縮尺は異なります。眼の屈折作用を1つの面に集約しています。
いま入れているレンズ
凹レンズ −10 D凸レンズ +10 D
レンズと眼の距離
0 mm20 mm
眼の状態を切り替えるとレンズは0 Dに戻ります。
この眼の設定・近視/正視/遠視
眼そのものの屈折状態
近視 −8 D遠視 +8 D
焦点位置の数値
焦点 − 網膜− は手前 / + は奥
レンズの焦点距離空気中 · f = 1 / F
いま起きていること
このモデルで網膜に合う度数距離による効果の変化も計算に含みます。
計算の前提と限界
物体は無限遠、調節は0 D。眼の等価屈折力は60 D、像側屈折率は1.336に固定し、網膜までの距離を変えて屈折状態を表します。入力R(近視は負、遠視は正)は眼の主平面で必要な矯正屈折力です。眼鏡処方値・実測眼軸長ではありません。
レンズ度数F、主平面までの距離d(m)に対し、眼に入る光の輻輳度は L = F / (1 − dF)。網膜距離は1.336 / (60 + R)、焦点距離は1.336 / (60 + L)(m)。一致条件は F = R / (1 + dR) です。
乱視、調節、収差、瞳孔変化、視力・ぼけの程度は扱いません。「網膜上」の表示には差0.01 mm未満の許容幅があります。焦点が網膜より奥の場合の光線は、網膜がなければ進む仮想的な延長です。
参考:OpenStax — The Eye / National Eye Institute — Refractive Errors。図と操作モデルは独自制作です。