PowerPoint プレゼンテーション

Similar documents
はじめに 100 円ショップの おたま を使った球面鏡の実験と授業展開 by m.sato ご存知のように 一昨年から導入された新しい学習指導要領の 物理 の内容は 標準単位が1つ増えたことに伴い 剛体やドップラー効果 波の干渉などが ( 物理 Ⅰから ) 上がってきました ところが 教科書を見ると

20~22.prt

テレコンバージョンレンズの原理 ( リアコンバーター ) レンズの焦点距離を伸ばす方法として テレコンバージョンレンズ ( テレコンバーター ; 略して テレコン ) を入れる方法があります これには二つのタイプがあって 一つはレンズとカメラ本体の間に入れるタイプ ( リアコンバーター ) もう一つ

第1章 単 位

シリーズ 刊 行 にあたって 21 quality of life 80

凸レンズの公式 : 実像の場合 A P : 実光源 ( 実物体 ) とレンズ間の距離 : 実像とレンズ間の距離 : 焦点距離 実光源 B F F B 実像 光軸 A DAB DA B より, AB B A B B DPF DA B F より, P F A B B F - P AB より, AB P

測量士補試験 重要事項 基準点測量「偏心補正計算」

重要例題113

2015年度 岡山大・理系数学

代数 幾何 < ベクトル > 1 ベクトルの演算 和 差 実数倍については 文字の計算と同様 2 ベクトルの成分表示 平面ベクトル : a x e y e x, ) ( 1 y1 空間ベクトル : a x e y e z e x, y, ) ( 1 1 z1

<8D828D5A838A817C A77425F91E6318FCD2E6D6364>

PowerPoint プレゼンテーション

2013年度 九州大・理系数学

Math-Aquarium 例題 図形と計量 図形と計量 1 直角三角形と三角比 P 木の先端を P, 根元を Q とする A 地点の目の位置 A' から 木の先端への仰角が 30,A から 7m 離れた AQB=90 と なる B 地点の目の位置 B' から木の先端への仰角が 45 であ るとき,

Microsoft Word - スーパーナビ 第6回 数学.docx

< D8C6082CC90AB8EBF816989A B A>

木村の物理小ネタ ケプラーの第 2 法則と角運動量保存則 A. 面積速度面積速度とは平面内に定点 O と動点 P があるとき, 定点 O と動点 P を結ぶ線分 OP( 動径 OP という) が単位時間に描く面積を 動点 P の定点 O に

Microsoft PowerPoint - zairiki_3

パソコンシミュレータの現状

p tn tn したがって, 点 の 座標は p p tn tn tn また, 直線 l と直線 p の交点 の 座標は p p tn p tn よって, 点 の座標 (, ) は p p, tn tn と表され p 4p p 4p 4p tn tn tn より, 点 は放物線 4 p 上を動くこと

機構学 平面機構の運動学

【FdData中間期末過去問題】中学数学1年(比例と反比例の応用/点の移動/速さ)

二等辺三角形の性質 (2) 次の図の の大きさを求めなさい () = P=Q P=R Q 68 R P (2) (3) 五角形 は正五角形 = F 50 F (4) = = (5) === = 80 2 二等辺三角形の頂角の外角を 底角を y で表すとき y を の式で表しなさい y 2-5-2

Microsoft Word - 201hyouka-tangen-1.doc

数学 Ⅲ 無限等比級数の問題解答 問 1 次の無限級数の和を求めよ (1) (5) (2) (6) (7) (3) ( 解 )(1) 初項 < 公比 < の無限等比級数より収束し (4) (2) (3) その和は ( 答 ) であるから 初項 < 公比 となっている よって 収束し その和は よって

1 29 ( ) I II III A B (120 ) 2 5 I II III A B (120 ) 1, 6 8 I II A B (120 ) 1, 6, 7 I II A B (100 ) 1 OAB A B OA = 2 OA OB = 3 OB A B 2 :

s とは何か 2011 年 2 月 5 日目次へ戻る 1 正弦波の微分 y=v m sin ωt を時間 t で微分します V m は正弦波の最大値です 合成関数の微分法を用い y=v m sin u u=ωt と置きますと dy dt dy du du dt d du V m sin u d dt

FdData中間期末数学2年

著作権法に違反いたしますので 以下の図 ( 文章を含む ) などを 柏木豊彦の許可なく 複製することを禁じます なお図 B,C,D は 第 51 回日本眼光学学会総会 2015 年 9 月 26 日 ~27 日 岡山コンベンションセンターにて 柏木豊彦がすでに発表したものです 多焦点眼内レンズ挿入眼

公式集 数学 Ⅱ B 頭に入っていますか? 8 和積の公式 A + B A B si A + si B si os A + B A B si A si B os si A + B A B os A + os B os os A + B A B os A os B si si 9 三角関数の合成 si

Microsoft PowerPoint - 第5回電磁気学I 

2015-2017年度 2次数学セレクション(複素数)解答解説

断面の諸量

2009 年 11 月 16 日版 ( 久家 ) 遠地 P 波の変位波形の作成 遠地 P 波の変位波形 ( 変位の時間関数 ) は 波線理論をもとに P U () t = S()* t E()* t P() t で近似的に計算できる * は畳み込み積分 (convolution) を表す ( 付録

Microsoft PowerPoint - 10.pptx

反射係数

S02 1 図において = =とする このとき = であることを証明せよ と において = 1 = 2 辺 は共通 より 3 辺 (3 組の辺 ) がそれぞれ等しい よって 合同な三角形の対応する角の大きさは等しい ゆえに = である

学習指導要領

2 図微小要素の流体の流入出 方向の断面の流体の流入出の収支断面 Ⅰ から微小要素に流入出する流体の流量 Q 断面 Ⅰ は 以下のように定式化できる Q 断面 Ⅰ 流量 密度 流速 断面 Ⅰ の面積 微小要素の断面 Ⅰ から だけ移動した断面 Ⅱ を流入出する流体の流量 Q 断面 Ⅱ は以下のように

補足 中学で学習したフレミング左手の法則 ( 電 磁 力 ) と関連付けると覚えやすい 電磁力は電流と磁界の外積で表される 力 F 磁 電磁力 F li 右ねじの回転の向き電 li ( l は導線の長さ ) 補足 有向線分とベクトル有向線分 : 矢印の位

平成 年 月 7 日 ( 土 第 75 回数学教育実践研究会アスティ 45 ビル F セミナールーム A 札幌医科大学 年 P ab, を正の定数とする 平面上において ( a, を中心とする円 Q 4 C と (, b を中心とする円 C が 原点 O で外接している また P を円 C 上の点と

2018年度 筑波大・理系数学

A(6, 13) B(1, 1) 65 y C 2 A(2, 1) B( 3, 2) C 66 x + 2y 1 = 0 2 A(1, 1) B(3, 0) P 67 3 A(3, 3) B(1, 2) C(4, 0) (1) ABC G (2) 3 A B C P 6

<4D F736F F D20824F B CC92E8979D814696CA90CF95AA82C691CC90CF95AA2E646F63>

4STEP 数学 B( 新課程 ) を解いてみた 平面上のベクトル 6 ベクトルと図形 59 A 2 B 2 = AB 2 - AA æ 1 2 ö = AB1 + AC1 - ç AA1 + AB1 3 3 è 3 3 ø 1

2011年度 大阪大・理系数学

STEP 数学 Ⅰ を解いてみた から直線 に下ろした垂線の足を H とすると, H in( 80 ) in より, S H in H 同様にして, S in, S in も成り立つ よって, S in 三角形の面積 ヘロンの公式 in in 辺の長

0 21 カラー反射率 slope aspect 図 2.9: 復元結果例 2.4 画像生成技術としての計算フォトグラフィ 3 次元情報を復元することにより, 画像生成 ( レンダリング ) に応用することが可能である. 近年, コンピュータにより, カメラで直接得られない画像を生成する技術分野が生

2017年度 長崎大・医系数学

Microsoft PowerPoint - 9.pptx

相加平均 相乗平均 調和平均が表す比 台形 の上底 下底 の長さをそれぞれ, とするとき 各平均により 台形の高さ はどのように比に分けられるだろうか 相乗平均は 相似な つの台形になるから台形の高さ を : の 比に分ける また 相加平均は は : の比に分けます 調和平均は 対角線 と の交点を

第 4 週コンボリューションその 2, 正弦波による分解 教科書 p. 16~ 目標コンボリューションの演習. 正弦波による信号の分解の考え方の理解. 正弦波の複素表現を学ぶ. 演習問題 問 1. 以下の図にならって,1 と 2 の δ 関数を図示せよ δ (t) 2

2016年度 筑波大・理系数学

2018年度 東京大・理系数学

Microsoft Word - 町田・全 H30学力スタ 別紙1 1年 数学Ⅰ.doc

2011年度 東京工大・数学

座標軸以外の直線のまわりの回転体の体積 ( バウムクーヘン分割公式 ) の問題の解答 立体の体積の求め方 図 1 の立体の体積 V を求める方法を考えてみる 図 1 図 1 のように 軸の から までの長さを 等分する そして とおく とすると となる 図 1 のように のときの 軸に垂直な平面 に

DVIOUT-SS_Ma

. 角の二等分線と調和平均 平面上に点 を端点とする線分 と を重ならないようにとる, とし とする の二等分線が線分 と交わる点を とし 点 から に垂直に引いた直線が線分 と交わる点 とする 線分 の長さを求めてみよう 点 から に垂直な直線と および との交点をそれぞれ, Dとする つの直角三

RLC 共振回路 概要 RLC 回路は, ラジオや通信工学, 発信器などに広く使われる. この回路の目的は, 特定の周波数のときに大きな電流を得ることである. 使い方には, 周波数を設定し外へ発する, 外部からの周波数に合わせて同調する, がある. このように, 周波数を扱うことから, 交流を考える

線形代数とは

2014年度 九州大・文系数学

18 ( ) ( ) [ ] [ ) II III A B (120 ) 1, 2, 3, 5, 6 II III A B (120 ) ( ) 1, 2, 3, 7, 8 II III A B (120 ) ( [ ]) 1, 2, 3, 5, 7 II III A B (

Microsoft Word - 微分入門.doc

数値計算で学ぶ物理学 4 放物運動と惑星運動 地上のように下向きに重力がはたらいているような場においては 物体を投げると放物運動をする 一方 中心星のまわりの重力場中では 惑星は 円 だ円 放物線または双曲線を描きながら運動する ここでは 放物運動と惑星運動を 運動方程式を導出したうえで 数値シミュ

2015年度 金沢大・理系数学

1 次関数 1 次関数の式 1 次の表は, ろうそくを燃やした時間 x 分と残りのろうそくの長さ ycm の関係を表しています 次の問いに答えなさい x( 分 ) y(cm ) (1) 上の表のをうめなさい (2) ろうそくは,5 分間に何 cm 短くなっていく

Taro-解答例NO3放物運動H16

スライド 1

2016年度 京都大・文系数学

Microsoft Word - 1B2011.doc

Microsoft Word - 断面諸量

FdData理科3年

ÿþŸb8bn0irt

破壊の予測

2016年度 九州大・理系数学

例題1 転がり摩擦

【】 1次関数の意味

Transcription:

光とレンズ - 近軸光線の利用 - 日本ライトハウス 視覚障害リハビリテーションセンター 田辺正明

可視光 七色 紫藍青緑黄橙赤 400m 800m

日の出 004.7.7 4:57 の日の出 赤色で昇ってきて オレンジ 黄色に変化し 最後に白色となって肉眼では見られなくなる

光の伝わり方 光の進行方向 光線

Vegece 光線の広がり具合 + vegece - vegece 0 vegece 記数法 距離 m の逆数 単位 : ディオプトリ 距離 m 0.5m 符号収束光線なので + 発散光線なので - vegece m 0. 5 0.5 m

波 振幅 波の基本式 v vt T : 波長 : 周波数 T : 周期 v : 速度 距離 λ

打ち寄せる波 浜辺の波は砂で作った山を打ち崩します 光も同様の仕事をします

Y 振幅 正弦波の式 t t t 波の進行方向 X 距離 x 0 の時 i t : 角速度 xが任意の値の時 時間軸をt とするところ t i T x

正弦波の式の求め方 x =0 の時 x T t v v x T t Tv x T t v x t T v x t v x x v x t t t i i i i i 0 i だから前の位置 の時間軸より t t i i x が任意の値を取るとき 時間軸を t とするところ

波の様々な現象 干渉 波の重ね合わせで強めあったり弱めあったりする 利用法 : 眼鏡の反射防止膜 回折 障害物の陰にも曲がりこんで伝わる 現象 : ビルの裏でも音が聞こえる 中波のラジオは放送局が見えなくても聞こえる説明 : ホイヘンスの原理

ホイヘンスの原理 つの波面上の全ての点は波源となって 同じ速度 同じ振動数の小波 要素波 を作り出す 個々の要素波は観測されず これらの要素波の波面に共通に接する曲面が その後の波面となる 球面波 平面波

回折の説明 波の進行方向

3 反射 N T C P R B A Q PQ AQ A Q B A A PQ QR B B PQ QR B ゆえに A上の各点から次々に遅れて出た要素波は全て AB CA また TA //B TA BA CA よってTA CAの余角をとって TAN CAN Q A QR AC 次に直角三角形の斜辺と 辺が等しいので QR B Cに達するので Cは反射波の波面となる

4 屈折 B P Q A i i i C R Vt Vt 絶対屈折率 とするととし 真空中の速度を スネルの法則 光速 とすると上に至る上のは上の任意の点秒後には ii ii c V c ii ii ii ii c c ; c : c,v c V V c, V c ii ii V V ; ii V t ii t V ; ii V t ii B ;A ii A B ; ii t V ii AC ;A ii A AC R C P AB t t t t;t t t t t ; t V t V V t V t ; AC QR B PQ ; AC QR A Q A Q A A AQ B PQ Vt

レンズによる結像の様子 0 0 0 倍率 / 実像 =

レンズによる結像の様子 虚像 倍率 Z= 0

レンズによる結像の様子 3 倍率 = = 主点 虚物点

近軸光線 微小な角の利用 i を利用する はラジアン i i O θ i が十分小さければ A co OA co が十分小さければ co OA t t OA が十分小さければ t OA

Abbe の不変量から球面の結像公式 A C P P - i i φ + - + i C AP i APC i i ii ii においてにおいてスネルの法則より球面の結像公式の不変量ここで Abbe,,

Lgge ラグランジュ の不変量 Q P i i 系全体を C を中心として回転してやると回転後の Q と Q も共役関係 光線 QQ を考える スネルの法則より i i また i よって i 更に, にを代入 ; C, P Q Lggeの不変量,

複数面からなる光学系最終面を K 面とする 第 面屈折後の,, は第 面に対してはそのまま,, となる とすると

焦点 F 像側焦点 後側焦点 第 焦点 無限遠物点に対応する像位置 物体側焦点 前側焦点 第 焦点 像位置が無限遠になる時の共役点 像側より逆方向に平行光線束を通した時の結像点 F

主点 節点 = 主面 Q Q H H 主点 横倍率 H Q HQ β= の一対の軸上共役点をそれぞれ物体側または前側主点 および像側または後側主点という 主点は picipl poit, 記号の H はドイツ語の Hpt Pt が語源 主点を通る光線が軸となす角, については Lgge の式より =, は両側媒質の に反比例 よって 主点とは別に = が常に成立する一対の共役点が存在することになり これを節点 ol poit という 両側媒質が同一 例 : 空気 の場合は主点と 節点は同一点

焦点 主点のまとめ 物体側で F を通る光線は像側で光軸に平行になり 物体側で光軸に平行な光線は像側で F を通る 全ての光線は物体側および像側の主面を同じ高さで切る 物体側で H に向かう光線は像側で H を通り 光軸となす角, は, に反比例する = の時は方向を変えずに進行する 主点と焦点との距離を焦点距離という 物体側 像側それぞれにある

結像関係の式 Q 主面 P - F H H F 主点 + R + + Q - PQFとHRF, H F とP Q F Newtoの式 は相似なので +, を代入すると 0 Newtoの式

結像関係の式 Lggeの式 ; に 物体および像の大きさはそれぞれの主点より離れるほど大きくなり の場合は距離に比例する ;, を代入すると 上式に つまり, を代入し を乗じると ; ; 空気とすると すなわち 物体側焦点距離と像側焦点距離はそれぞれの媒質の屈折率に比例する

結像関係の式 3 一般的には両側倍率は空気など同一の場合が多いので を よって 両側の焦点距離の区別の必要はなく 単に焦点 eqivlet に代入すると ocl legt とする, を Newtoの式 ると 両側媒質を空気等に仮定する Newtoの式 に代入す A, F, A を代入し A F A 球面レンズの結像公式

縦倍率 0 0 0 0 Z lim lim lim lim だからの導関数はが定数であるより また よりのときのときの 乗に比例する は横倍率物点の軸方向の移動に対する像点の移動の割合である縦倍率

共役長 物点像点間距離 F H H F L HH L HH HH 0 実物体実像 の場合 Lの値は の時最小 L mi - + + + より 4 HH

近軸計算 - 近軸計算式 - 物点 像点 主要点の位置の計算法 : 曲率半径 面間隔 屈折率を利用 面 面 x x ; x よりを掛けると, となる は最終面だから = 空気中ではを代入し とし 式に で と を交互に使用する および より 面への移動は次に面より K x x K

面 面 近軸計算 - 一般式 - 物点位置が任意の場合 で求めた最終面の, を利用 共役点 主点位置は任意 像点位置はが求まったので 最終面の Lgge の式より

近軸計算 3 - 物点位置が無限遠の場合 - 面 面 Q H 一般式では共役の位置関係や倍率は主点等に関係なく計算できる しかし 物点位置が変わる毎に計算をやらなければならない 主点 焦点位置を求めて一般式を使用するためには物点位置を無限遠にした計算をする 0 は任意の値 H : 後焦点距離 Bc ocllegt の値は近軸計算 で求まっている

単レンズ - 一般式 -, とすると一般式 もっと一般的に書くと 面を中心とした図

面 面 単レンズ - 面目の計算 - H 空気中 の時 0 0 射 無限遠からの光が入つまり 面を中心とした図

単レンズ 3 - 面目を合わせた主点屈折力と焦点距離 i- 3 3 3 3 3 3 3 3 * よってここでの式参照近軸計算なので 3 3 H

単レンズ 4 - 面目を合わせた主点屈折力と焦点距離 ii- 3 3 3 3 3 3 3 3 3, 3 *,, F F は主点焦点距離とするとは 主点屈折力の式参照近軸計算

単レンズ 5 - 面目を合わせた後頂点距離と屈折力 - 3 3 * v v v とするとは後頂点屈折力の式参照近軸計算は後頂点距離

単レンズ 6 - 主点 後頂点間距離 - H H H を求めると同様にして H H

単レンズ 7 - 凸平レンズ 凹平レンズ - F H H H H R H R R 0のとき ならば とすると H 0 R R R R R R R R R R R R

単レンズ 8 - 薄肉レンズの屈折力 - =0 c c c c c 屈折力 パワー cとすると c を面パワーという * 単レンズ のページより において c 0とすると

単レンズ 9 - 薄肉レンズの結像公式 - =0 Abbe 面目の式を薄肉レンズに 回用いると全て 点に重なっている 薄肉レンズでは両面および つの主点がより 面目

つのレンズ系の合成 主点屈折力 F F H H を代入合成レンズの焦点は よっての式より Lgge 3 の虚物点であるのではかっている場合 が分間の距離と第 レンズの物体側主点像側主点 第 レンズの次に第 第 レンズの焦点距離となる ば合成のに第 レンズの倍率を掛けれよって 第 レンズの F H H,

つのレンズ系の合成 主点屈折力正レンズのとき 4. : 第 レンズの屈折力を第 レンズの屈折力から引くのとき 3. 第 レンズの焦点距離は関係なくなるのとき 4 に代入. のとき. レンズ間の距離によって分類 4 3 を に代入すると 0 : 0

つのレンズ系の合成 3 頂点屈折力 H v v 第 頂点屈折力 v を求める v 同様にして第 頂点屈折力 v を求めると v

アフォーカル系 - 単眼鏡 - 無限遠物体 角倍率 P P α+ β- = 単眼鏡のシステム 角倍率 P m t t, P P m P Pの第 焦点距離を P の第 焦点距離を とすると とすると

アフォーカル系 単眼鏡 - 有限物体 P P F F F F 有限物体の結像 対物レンズ に関する Newtoの式 接眼レンズ に関する Newtoの式 はP の虚物点となり P に関する である を代入して 物点像点はそれぞれ F F m に逆比例する よりとると その距離は アフォーカル倍率 角倍率 を m m とする

アフォーカル系 3 単眼鏡 - 有限物体 横倍率のみで決まる つまり 像倍率は物体像位置とは関係なくのページより だからアフォーカル系はアフォーカル系全体の倍率とする の横倍率を の横倍率を横倍率 m m m m m m * m

遠用矯正レンズの倍率 pectcle mgiictio.m. 裸眼の網膜像の大きさに対する 矯正眼の網膜像の大きさの比 網膜像の大きさは入射瞳 角膜後方 3mm を基準にする Reltive pectcle mgiictior..m 標準的正視眼の網膜像の大きさに対する 矯正眼の網膜像の大きさの比で 屈折異常が軸性か屈折性かで異なる

pectcle mgiictio.m 薄いレンズ マイナスレンズ θ θ - t t プラスレンズ θ θ + ロービジョンケアマニュアルより

pectcle mgiictio.m 厚いレンズ t v- - H l lv p v v p v v v v v v v v v v v v v M M M l cto Powe M l M M l M M l M M M l M l M l M l l l M t pe cto M M l l... とするとよりおよび ロービジョンケアマニュアルより

Reltive pectcle mgiictior..m R.. M. の定義 矯正レンズ+ 屈折異常眼合成光学系 の主点焦点距離 R.. M. 正視モデル眼の主点焦点距離正視モデル眼の主点屈折力 矯正レンズ+ 屈折異常眼合成光学系 の主点屈折力 0 0 l com l 0 l 軸性屈折異常眼の場合 : R.. M. だから l 0.07 / /60 0.07 l 矯正レンズが眼の物側焦点位置 角膜頂点から約 5mm に装用したとき 0 0 0 l L 0 L 0 R.. M. 軸性屈折異常眼の網膜像は正視モデル眼と等しくなる L 0 0 屈折性屈折異常眼の場合 : 矯正レンズと屈折異常眼からなる合成光学系の後側頂点屈折力 正視モデル眼の屈折力 と等しい com v R.. M. L l l 0 com L com ll com L 0 com l l L L 0 l 0 矯正レンズが眼の物側主点位置 角膜頂点後方から約.3mm に装用したとき R.. M. 屈折性屈折異常眼の網膜像は正視モデル眼と等しくなる com v が ロービジョンケアマニュアルより

近用眼鏡の.M. とする における物体の視角を 距離 x との比 と による視角虚像 倍率は物体 による視角 θ と虚像 による視角 θ の比である角倍率 θ F - x - l+ - t t, l l l m l l l l m m l x l x に留意するとだから またレンズの結像公式からはとすると倍率 x- なる となり 遠用矯正レンズの倍率に等しく遠用眼鏡の場合より 0 l l l l l l l l l l m ロービジョンケアマニュアルより

近用眼鏡 R..M. 倍率は物体 による視角 θ と虚像 による視角 θ の比である角倍率 基準距離 qにおける物体の視角を とする 虚像 による視角 と との比 q- F θ x l, x lとすると倍率 mは ている - - t l q l q m t l l l q q ここではレンズの横倍率 は像の位置による倍率変化を l l q また は. Mを は物体位置による倍率の変化を表し l l l+ x - q.m とすると l R..M.M.M l q l l q l l q l q l l l 近用眼鏡の相対眼鏡倍率 レンズの効果 距離による効果 ロービジョンケアマニュアルより

R..M. の計算 レンズ前方 4cm に物体を置き レンズと眼の距離を 0cm にして使用する 0 表示倍率 5 倍 のスタンドルーペの実際の倍率はいくらか 基準距離を 30cm とする 表示倍率を得るにはレンズと眼の距離をいくらにすればよいか 近用加入度はそれぞれいくら必要か < 解答 > レンズ前方 4cm=-/0.04=-5 にある物体の像はレンズ前方 0cm =+=-5+0=-5 =-/5=-0.m よって 倍率は公式より 5 R.. M 3.75 3.33 l 3.33 0.0 5 この場合 像は眼前 0+0=40cm にあるので近用加入度は /0.4=.5 倍率を 5 倍にするには 5 3.33 l 5 5となり l 0.m よってレンズと眼の距離を0cmにして使用すると 5倍になる この場合 像は眼前 0 0 30cmにあるので近用加入度は/ 0.3 3.3 ロービジョンケアマニュアルより

ルーペの倍率 近用眼鏡の倍率 l q.m.m R..M 像を無限遠方に作って見る場合の倍率 基準距離 5cm 物体をレンズの物側焦点に置くと その像は無限遠方にできる このとき R..M 式に =/=/- =- を代入すると 4 4.. l M R 眼をレンズの像側焦点に置いて見る場合の倍率 基準距離 5cm レンズの像側焦点 F を眼の入射瞳 E に一致させると F を通る光線が主光線となり 視覚 θ は一定となる 従って倍率は常に同一となる 4 4 4 4.. l M R ロービジョンケアマニュアルより

ルーペの倍率 R..M.M.M q l 3 レンズを眼に近付け像を基準の位置に作って見る場合 : 像 が基準距離 =q=-0.5m にできるように物体を焦点位置 F の内側に置きレンズを眼に密着させて l=0 見ると レンズの中心を通る光線が主光線とみなせる l=0, += =-4 を R..M の式に代入すると R.. M 4 l 4 4 0 4 ロービジョンケアマニュアルより

ルーペの倍率 3 - 別解 ルーペの倍率は物体 による視角 θ と虚像 による視角 θ の比である角倍率 基準距離 qにおける物体の視角をとする 虚像 による視角 と との比 q F θ ここで 焦点 F上に物体があると L 0,, L Fとなり M q 0.5mとすると - - -, とするとルーペの倍率 mは L L t q m t q M 0.5 F F 4 ql qf + q L q L L q L L ql ql L L ルーペの基準拡大率 NIKON, ZEI, PIEGEL, PEAKなどが使用

ルーペの倍率 4 - 別解 l l l l L l L L L ql L L q L ql,,, を代入するとを代入するとにで求めた倍率の公式を近用眼鏡の倍率でもとめた公式に変形してみるとルーペの倍率

ルーペの倍率 5 別解などがこの表示方法を使用 とするととなるとき 倍率が最大となり ここで 目をレンズに近づけ よりさらに一般的に焦点より短い距離に物体があり 虚像を基準とする距離に結ぶようにすれば WINNER CARTON ECHENBACH COIL F m m q qf m q F F F F F F F F F F F F F L L F L F L L F L L L ql m L L F L L F L q q q 4 0.5 0

ルーペの倍率 6 - 屈折異常がある場合の一般式 - Re : ルーペの屈折力 Re: 屈折異常値 遠点屈折度 レンズと眼を だけ離すときの倍率 中和の考え方を用いるとこの眼は -Re のレンズを持っているのと同じことなので ルーペとの合成屈折力を求めればよい 公式より +-Re- -Re=-Re+ Re=-Re- + ルーペの基準倍率は基準距離を qm とすると q を掛ければよいので m q q 0.5とすると Re m 4 レンズと眼を密着させると=0より Re m 4 Re q Re ロービジョンケアマニュアルより

ルーペの倍率 7 屈折異常がある場合の倍率変化 -. 屈折異常眼の遠点位置 R に物体の虚像を作ると無調節で鮮明な拡大像が見られる R F F b. 眼をレンズに近づけて見るとき 眼の入射瞳 E が拡大鏡の像側焦点 F よりレンズに近い : 近視度が強い 遠点が眼に近い ほど拡大率は大きくなる P =R P P =R P E 近視度の弱い遠点 R にできる像 P の方が近視度の弱い遠点 R にできる像 P より小さく見える θ θ θ>θ ロービジョンケアマニュアルより

ルーペの倍率 8 屈折異常がある場合の倍率変化 - c. 屈折異常眼の入射瞳 E にルーペの像側焦点 F を一致させる P =R P =R P P E F を通る光線が主光線となり 物体位置 P や P の変化に応じてできる像位置も変化するが 視角 θθ は一定となり 倍率は同一になる θ=θ θ θ. 眼をレンズから遠ざけて見るとき 眼の入射瞳 E が拡大鏡の像側焦点 F よりレンズより遠い : 近視度が強い 遠点が眼に近い ほど拡大率は小さくなる P =R P =R P P E 近視度の弱い遠点 R にできる像の方が近視度の弱い遠点 R にできる像より小さく見える θ θ θ<θ ロービジョンケアマニュアルより

ルーペの倍率 9- 近視の場合 -3 の眼鏡をかけて +0 のルーペを使用している人が眼鏡なしでルーペを使用すると ルーペの倍率はどうなるか +0-3 5cm -0-3 0 0 0 0 3 3 ルーペの倍率は 0 5 4X 33cm -3-3 4.35cm +0 x 0 3 x 3 これは 0のルーペが 3の屈折力を持つルーペ として働いていることを意味し 倍率は となる 3 5. 75X 4 00 物体までの距離は 4. 35cmとなり 眼鏡を掛けて 3 いた時よりも物体をルーペに近づけなければならない

ルーペの倍率 0 近視でレンズから眼を遠ざける -3 の近視で近見視力 0.30cm の場合 新聞の本活字を読めるようにしたい 近方視力として 0.5 程度は必要であり 眼をレンズに密着させて見るとする ルーペの度数はいくらにすればよいか またこのルーペを眼から 5cm 離して見るときの倍率はどうなるか < 解答 > 眼をレンズに密着させて見る場合 基準距離は 30cm 必要拡大倍率は 0.5/0.=5 倍だから -0.3Re-=-0.3-3-=5 より =3.67 よって 5 焦点距離 6.7cm を処方 像が眼前 レンズ前方 33cm にできるように物体はレンズ前方 5.6cm に置く x+5=-3 x=-8 00/8 5.6cm 眼をルーペから 5cm 離して見る場合 q Re 0.3 0.55 3 5 3.68倍と倍率が下がり新聞を読むこ とが困難になる 像はレンズ前方 8.3cm33.3 5 8.3 にできるように物体はレンズ前方 4.9cmに置く ロービジョンケアマニュアルより

ルーペの倍率 - 遠視の場合 +3 の眼鏡をかけて +0 のルーペを使用している人が眼鏡なしでルーペを使用すると ルーペの倍率はどうなるか +0 +3-0 +3 5cm +0 +3-7 5.88cm 33cm 0 0 0 0 3 3 ルーペの倍率は x 0 3 x 7 0 5 4X これは 0のルーペが 7の屈折力 を持つルーペとして働いていることを 7 意味し 倍率は 4. 5Xとなる 4 00 物体までの距離は 5. 88cmとなり 7 眼鏡を掛けていた時よりも物体をルー ペから遠ざけなければならない

ルーペの倍率 遠視でレンズから眼を遠ざける +3 の遠視で近見視力 0.30cm の場合 新聞の本文活字を読めるようにしたい 近見視力として 0.5 程度は必要であり 眼をレンズに密着させて見るとする どの程度の屈折度のルーペを処方すればよいか また眼をルーペから 5cm 離して見るときはどうなるか < 解答 > 眼をルーペに密着させて見る場合 -0.3 +3-=5 より =9.67, よって 0 焦点距離 5cm 処方 像が眼の後ろ レンズ後方 33cm にできるように物体はレンズ前方 5.9cm に置く x+0=3 より x=-7 00/-7=-5.9 眼をルーペから5cm離して見る場合 屈折異常がある場合のルーペの倍率を求める一般式 q 0.3 Re に代入すると 0.5 0 3 0 7.8倍と倍率が上がる ロービジョンケアマニュアルより

ルーペの倍率 3 - 算定方法 正視眼の場合 新聞記事の文字の 倍の文字を 0cm で読めた場合に 新聞記事を読むために必要なルーペの倍率 X X 0cm 0cm X の文字を 0cm で読める 5;/0. の調節力を使用 ので 0cm 0cm/X に X の文字を持ってくれば網膜上には同じ大きさで結像し 見える しかし調節力がないのでルーペで 0/0. だけ補完する必要がある 眼が無調節で眼とレンズの距離が 0 と仮定する 0 のルーペは 0cm にある X の文字の虚像を無限遠上に結像し 眼は 0cm にあった X の文字と同じ大きさの像を無調節の状態で見ることができる 0

ルーペの倍率 4 - 算定方法 近視眼の場合 -3 の近視眼の人が裸眼で新聞記事の文字の 倍の文字を 0cm で読めた場合に 新聞記事を読むために必要なルーペの倍率 X X 0cm +3-3 の近視眼は眼の中に +3 のレンズが組み込まれていると仮定する X の文字を読むときの調節力は 5-3= だけでよい 0cm +3 組み込まれた +3 と合わせて +0 となるようなルーペを考えればよいので 必要なルーペは 0-3=7 となる 7 33cm

ルーペの倍率 5 - 算定方法 遠視眼の場合 -3 の近視眼の人が裸眼で新聞記事の文字の 倍の文字を 0cm で読めた場合に 新聞記事を読むために必要なルーペの倍率 X X 0cm -3 +3 の遠視眼は眼の中に -3 のレンズが組み込まれていると仮定する X の文字を読むときの調節力は 5--3=8 必要になる 0cm -3 組み込まれた -3 と合わせて +0 となるようなルーペを考えればよいので 必要なルーペは 0--3=3 となる 3 33cm

ルーペの倍率 6 - 算定方法 頂間距離を考慮した公式 眼の屈折異常値を Re 頂間距離を とし 近見視力チャートの M サイズが M 視距離が であるときのルーペの屈折力 を求める M Re M 眼に組み込まれた仮想のレンズとルーペの合成屈折力が 正視眼で Xの文字を見るために必要 な屈折力となればよい M に M Re Re M Re R 更に 乱視を考慮し 目の屈折異常値の球面度数を 円柱度数を C 常用眼鏡の球面度数を 円柱度数を C として R に等価球面度数を代入してやると e R e C C e R を代入し e

ルーペの倍率 7 倍率の算定例題 眼の屈折異常値が p-4.75 cl-.5 Ax80 常用眼鏡の度数が p-3 cl-.0 Ax80 で 頂間距離を 5cm とし 近見視力チャートの M サイズが 倍 視距離が 0cm であるときのルーペの屈折力 を求める M Re M C C Re を利用し 等価球面度数を求めると.5.0.5 Re 4.75 3.75.75 0.75.5 M Re にそれぞれの値を代入すると R.5 0. 0. 0.05.5 e 0.5 0. 0.875.5 8.57 0.75

卓上式ルーペの虚像位置

卓上式ルーペの虚像位置

卓上式ルーペの虚像位置 3

卓上式ルーペの虚像位置 4

卓上式ルーペの虚像位置 5

単眼鏡の種類 ガリレイ型 θ θ 0 e t t 0 0 e e o e e o m P P とするとの第 焦点距離を の第 焦点距離を 0, P P m P P e とすると P P ロービジョンケアマニュアルより

単眼鏡の種類 ケプラー型 P P θ+ θ - = o e θ+ θ - P の第 焦点距離を t m t e o o P の第 焦点距離を 0 e 0 e とすると e P 0, P P m P とすると e ロービジョンケアマニュアルより

単眼鏡を通して近くを見る 単眼鏡を近用にして使用するときには 遠用の主鏡の上から作業距離に応じた近用キャップを取り付ける 近用キャップ 単眼鏡 近用補助レンズ を用いた場合の倍率 基準距離 5cm 単眼鏡の基準倍率 X /4

Ee ig Ee ig: 接眼レンズによる対物レンズの像単眼鏡の倍率 = 対物レンズの半径 /ee igの半径 Po Pe P P e o o e o - e e x x o e x e o e o e x e eo e e o e e e o e e o e o e e o e Pe Po o e o e e e o e oe o eo e e o oe

単眼鏡の倍率 - 近視の場合 対物レンズ +5 接眼レンズ +30 の単眼鏡を -0 の眼鏡をかけて見ている人が 眼鏡をとるとどうなるか? +5 +30-0 3.3cm 0cm +5 +30-40.5cm x 30 0 x 40 つまり 接眼レンズは 40 いるので 単眼鏡の倍率は 8Xとなる 5 接眼レンズは対物レンズの焦点までの距 離が 40 30 なる 40 の働きをして.5cmとなり 30のときの距離 3.3cmのときより3.3.5 0.8cm短く