生物物理学 · 02.10
屈折力
Refractive power
🧠 屈折力refractive power 屈折力(refractive power)refractive power(屈折力) は「レンズがどれほど強く光を曲げるか」を焦点距離 focal length 焦点距離(focal length) focal length(焦点距離) の逆数で表す。
焦点距離と屈折力
空気中の薄いレンズの屈折力 refractive power屈折力(refractive power) refractive power(屈折力)は焦点距離 focal length 焦点距離(focal length) focal length(焦点距離) が短いほど大きい。単位ジオプトリー diopter ジオプトリー(diopter) diopter(ジオプトリー) はである。
flowchart TD
A["平行光をレンズへ入射"]
B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='focal length'>焦点距離</span>fで集光・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='divergence'>発散</span>"]
C["逆数を<span class='jp-term jp-term-diagram' title='diopter'>ジオプトリー</span>で表す"]
A --> B
B --> C
ジオプターによる表現
はメートルで表す。例えばなら。
眼の屈折異常との対応
屈折力refractive power 屈折力(refractive power)refractive power(屈折力) は薄レンズthin lens 薄レンズ(thin lens)thin lens(薄レンズ) の焦点距離 focal length焦点距離(focal length) focal length(焦点距離)を逆数で表した量であり、複数の薄レンズ thin lens 薄レンズ(thin lens) thin lens(薄レンズ) を密着させたときの合成は組合せレンズで扱う。
- 収束レンズconverging lens 収束レンズ(converging lens)converging lens(収束レンズ) は正の屈折力 refractive power屈折力(refractive power) refractive power(屈折力)、発散レンズdiverging lens 発散レンズ(diverging lens)diverging lens(発散レンズ) は負の屈折力 refractive power 屈折力(refractive power) refractive power(屈折力) をもつ。
- 焦点距離focal length 焦点距離(focal length)focal length(焦点距離) をセンチメートルのまま代入しない。必ずメートルへ変換する。
- 眼の屈折異常 refractive error 屈折異常(refractive error) refractive error(屈折異常) は必要な追加屈折力 refractive power 屈折力(refractive power) refractive power(屈折力) として処方される。
医学・測定への応用
近視myopia 近視(myopia)myopia(近視) には負レンズ、遠視hyperopia 遠視(hyperopia)hyperopia(遠視) には正レンズを用いて遠点・近点near point 近点(near point)near point(近点) を網膜へ合わせる。眼内レンズintraocular lens 眼内レンズ(intraocular lens)intraocular lens(眼内レンズ) の度数計算では、焦点距離focal length 焦点距離(focal length)focal length(焦点距離) の逆数で表す屈折力 refractive power 屈折力(refractive power) refractive power(屈折力) を基礎としつつ、曲面を含む光線追跡による検証も用いられる。12
まとめ
- 屈折力refractive power 屈折力(refractive power)refractive power(屈折力) は「レンズがどれほど強く光を曲げるか」を焦点距離 focal length 焦点距離(focal length) focal length(焦点距離) の逆数で表す。
- 収束レンズconverging lens 収束レンズ(converging lens)converging lens(収束レンズ) は正の屈折力 refractive power屈折力(refractive power) refractive power(屈折力)、発散レンズdiverging lens 発散レンズ(diverging lens)diverging lens(発散レンズ) は負の屈折力 refractive power 屈折力(refractive power) refractive power(屈折力) をもつ。
- 近視myopia 近視(myopia)myopia(近視) には負レンズ、遠視hyperopia 遠視(hyperopia)hyperopia(遠視) には正レンズを用いて遠点・近点near point 近点(near point)near point(近点) を網膜へ合わせる。
出典
- 1.Comparison of ray-tracing method and thin-lens formula in intraocular lens power calculations(Journal of Cataract and Refractive Surgery・2009)眼内レンズ度数計算における薄レンズ式と光線追跡法の比較閲覧 2026-08-21
- 2.Ray Tracing versus Thin-Lens Formulas for IOL Power Calculation Using Swept-Source Optical Coherence Tomography Biometry(Journal of Ophthalmic and Vision Research・2022)眼光学での薄レンズ近似と光線追跡法の比較閲覧 2026-08-21