ディオプトリまたはディオプター(イギリス英語: dioptre、アメリカ英語: diopter、記号: D, Dptr)は、は、(主として眼鏡用の)レンズ屈折力(屈折度、焦度)の単位であり、焦点距離メートルで表したものの逆数と定義されている。

ディオプトリ
dioptre
眼鏡
記号 D, Dptr, dpt
MKS単位系
屈折度
SI m−1
定義 焦点距離が1メートルである屈折度
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例えば、3ディオプトリのレンズは、平行な光線をレンズの中心から13メートルの位置で収束させる。光を収束も発散もしない平らなガラス板の屈折力は0ディオプトリである。

焦点距離自体ではなくその逆数を使用するのは、レンズを製作するのに使用する方程式では、物体距離、像距離、焦点距離のいずれもが逆数になっているためである。また、レンズを複数枚重ねた場合の屈折力を、単純に足し算で求めることができる。例えば、2.0ディオプトリのレンズと0.5ディオプトリのレンズを重ねたものは、2.5ディオプトリのレンズ1枚とほぼ同じ焦点距離になる。

ディオプトリは国際単位系(SI)の単位ではないため、SIにおいては毎メートル(m−1)を使用する必要がある。ただし、ドイツ規格協会(DIN)などいくつかの国家標準化団体は規格としてこの単位を定めており、単位記号をdpt.と規定している。眼科学ではDという記号がよく使われている。

メートル単位の焦点距離の逆数に基づいてレンズに番号をつけるというアイディアは、1866年にドイツの眼科学者アルブレヒト・ナーゲルドイツ語版が提案したものである[1][2]。ディオプトリという言葉は、1872年にフランスの眼科医フェルディナン・モノワイエ英語版が、ヨハネス・ケプラーが著した望遠鏡レンズについての理論書"dioptrice"(ジオプトリス)から取って提案したものである[3][4][5]

眼科矯正において編集

屈折力がほぼ相加的であることから、眼科医は光学系(眼とレンズ)全体を詳細に分析することなく、眼の屈折力を単純に補正するだけで矯正レンズ英語版を処方することができる。

人間の場合、リラックスした状態の眼の屈折力の合計は約60ディオプトリである[6][7]。この内、約3分の2(約40ディオプトリ)を角膜が、残りの3分の1(約20ディオプトリ)を水晶体が担っている[6]。眼がピントを合わせる際には、毛様体筋を収縮させ、チン小帯から水晶体に伝わる張力応力を軽減する。その結果、水晶体の凸部が大きくなり、眼球の屈折力が増加する。収縮の振幅は、15歳で約11〜16ディオプトリだが、25歳で約10ディオプトリに減少し、60歳以上では約1ディオプトリとなる。

焦点距離は正負を区別し、レンズの場合は光の進行方向に焦点がある場合を正とする。遠視老眼の矯正に使用される凸レンズは正のディオプトリ値を、近視の矯正に使用される凹レンズは負のディオプトリ値を持つ。通常は正の場合にも符号をつけて "+2.0 Dptr" のように表記する。軽度の近視のための典型的なメガネは-0.50〜-3.00ディオプトリで、市販の老眼鏡は+1.00〜+4.00ディオプトリである。眼科医は、通常0.25ディオプトリごとに等級付けされたレンズを使って屈折異常を測定する。

ディオプトリの絶対値が大きいことを俗に「度が強い」「度がきつい」などと言う。

関連項目編集

脚注編集

  1. ^ Rosenthal, J. William (1996). Spectacles and Other Vision Aids: A History and Guide to Collecting. Norman. pp. 32. ISBN 9780930405717 
  2. ^ Collins, Edward Treacher (1929). The history & traditions of the Moorfields Eye Hospital: one hundred years of ophthalmic discovery & development. London: H.K. Lewis. pp. 116. https://ucl-new-primo.hosted.exlibrisgroup.com/primo-explore/fulldisplay?vid=UCL_VU2&id=990011065180204761&inst=44UCL_INST&context=L 
  3. ^ Monoyer, F. (1872). “Sur l'introduction du système métrique dans le numérotage des verres de lunettes et sur le choix d'une unité de réfraction” (フランス語). Annales d'Oculistiques (Paris) 68: 101. 
  4. ^ Thomas, C.. “Monoyer, Ferdinand” (フランス語). La médecine à Nancy depuis 1872. 2011年4月26日閲覧。
  5. ^ Colenbrander, August. “Measuring Vision and Vision Loss”. Smith-Kettlewell Institute. 2014年12月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年7月10日閲覧。
  6. ^ a b Najjar, Dany. “Clinical optics and refraction”. Eyeweb. 2008年3月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年3月25日閲覧。
  7. ^ Palanker, Daniel (2013年10月28日). “Optical Properties of the Eye”. American Academy of Ophthalmology. 2017年10月16日閲覧。