眼鏡
私たちが、正しくものを判断するためには目で物を見ることがたいへん役に立ちます。
目を常に注意して、いつまでも大事に使いましょう。
しかし、生まれつきや、目の使い方が悪いと、目がその役目をしなくなります。
そんなときには、ふつう眼鏡をかけて、目のはたらきを助けています。
では、眼鏡は、どんなしくみをもっているでしょうか。
目のしくみ
私たちの目は2つあって、それぞれ、直径が2センチくらいの球のような形をしています。
光は空気から角膜に入り、つぎに水晶体というレンズのはたらきをするものを通ったのち網膜の上に、上下・左右が反対になった実像をむすびます。
網膜には、光を感じる視細胞がありこれによって光の刺激が大脳に伝えられ、はじめて物が見えるのです。
目のしくみは、カメラとよく似ています。
角膜から水晶体までの部分が、カメラのレンズにあたり網膜はフィルムにあたります。
また、カメラのしぼりにあたる物が、紅彩です。
明るさにより、開いたり閉じたりして適当な強さの光が、網膜の上にあたるように調節します。
物までの距離がかわったときにも、網膜の上にはっきりした像をむすぶために水晶体を引き伸ばしたり、縮ませたりして水晶体の焦点距離をかえます。
これも目の調節作用と言います。
このはたらきにより、ふつう目から20センチくらいのところから非常に遠いところまで、はっきり見ることができます。
非常に遠いところを見るときは、水晶体は伸びきった状態になり近くの物を見るときは、水晶体は強くふくらんでいます。
若い人は、近くの物まで見ることができますが年をとると水晶体を強くふくらませることができなくなり、近くの物が見にくくなります。
これを老眼と言い、老眼の人は、凸レンズの眼鏡を使います。
近視と近眼鏡
水晶体の焦点距離が短すぎると、遠くの物の像が網膜よりも前にできてしまい、網映の上にはっきりむすばせることができません。
また、眼球の奥行が深すぎても、同じことになります。
このような人は、近くの物を見るときならよいのですが遠くの物をはっきり見ることができません。
これを近視、または近眼と言います。
近視の人は、凹レンズの眼鏡を使い、これを近眼鏡と言います。
近眼鏡として、どんな凹レンズを使ったらよいでしょうか。
非常に遠くの物からやってくる平行な光をその人がはっきり見ることのできるいちばん遠くの点（遠点という反対に、はっきり見えるいちばん近い点を近点という）から出てきた光のように、光広げるはたらきのある凹レンズを使えばよいのです。
つまり、凹レンズの前側の焦点が、その人の目の遠点にあるようにすればよいのです。
遠視と遠眼鏡
水晶体の焦点距離が長すぎるか、眼球の奥行が浅すぎると近くの物の像は、網膜よりうしろにできてはっきり網膜の上にむすばなくなります。
これを遠視または、遠眼と言います。
遠視の人は、老眼の人と同じように、近くの物をはっきり見ることができません。
このような人は、凸レンズの眼鏡を使います。
見たいと思う、いちばん近くからでた光を近点からやってきたように光を集める凸レンズを使えばよいのです。
眼鏡の度
近視や遠視の人が、どのようなレンズを眼鏡として使えばよいかを正確にあらわすには、焦点距離で言えばよいのです。
実際には、一を、メートルで測った焦点距離で割った数が使われています。
これをレンズの度と言い、ジオプトリーという名前をつけてよんでいます。
たとえば、焦点距離25センチのレンズの度は、1÷0.25＝4
4ジオプトリーです。
乱視と乱眼鏡
目の故障には近視・遠視・老眼などのほかに乱視があります。
これは、ふつうのレンズにもおこる非点収差が、目におこったのです。
非点収差とは下の図のように、一点からでた光がレンズを通ったあと一点に集まらないで、違った位置にある互いに垂直な線の像をつくることです。
したがって、物が点でなく、複雑な形をしていると、その一点一点が、離れた位置で、しかも、線のように伸びた像をつくるので、はっきりした像にはなりません。
このような目が、乱視です。
原因は、目の角膜が、正しい球形でなく、すこしゆがんだ形をしているためです。
このようなとき、正しく見えるようにするには、シリンドリカルレンズを使います。
このレンズは、1つの方向には全く光を曲げるはたらきがなくそれに垂直な方向にだけ光を曲げるはたらきをもっています。
このレンズを、その人の角膜のゆがみにあった方向にはめた眼鏡を使うと正しく見えます。
これが乱眼鏡です。
乱視のほかに、近視や遠視があるときにはレンズの1つの面がシリンドリカルレンズでもう1つの面が近視や遠視のための球面になったレンズを眼鏡として使わなければなりません。
検眼鏡には、乱視の程度とくに光を強く曲げる方向と弱く曲げる方向を決めるような装置がついています。