@keimy1007 (けいみー)

Are you sure you want to delete the question?

Leaving a resolved question undeleted may help others!

非球面レンズの傾斜とジオプター変化の関係おしえてください

眼科医をやっていてレンズ光学について素人の者です。
白内障手術などで眼内に挿入する眼内レンズ(非球面レンズ)について、レンズが光軸に対して傾くこと(チルト)によって屈折力(ジオプター)が変化するのか調べています。

空気中で実際に用いるレンズを傾斜させて、機械を用いてジオプターを計測したところ、傾斜に対してジオプターが単調増加しました。さらに「傾斜(X)-ジオプター(Y)」の関係を曲線回帰したところ二次関数によくフィットする結果でした。

そこで一般論として、光学的に、非球面レンズが傾くことでジオプターが増加しうるのかご教授いただけると幸いです。
もしそうである場合、物理的機序についても素人にわかるレベルで教えていただけると非常に助かります。

何卒よろしくおねがいします。

0 likes

3Answer

ここはプログラミングに関して詳しい人は多いですけど、光学に詳しい人はどれだけいるのか……、別のところ(どこ?)で聞いた方がまだ回答を得られるかもしれません。

とだけ言うのも申し訳ないので、完全に素人ながらちょっとだけ調べた成果をば。

https://www.jstage.jst.go.jp/article/cataract/29/1/29_09-013/_pdf/-char/ja
軸がずれたときの角度とボケ具合についての図(図3b)がありますね。ボケる⇒遠視⇒Dは増加すると言えるでしょうか。
https://webview.isho.jp/journal/detail/abs/10.11477/mf.1410212337
abstractしか見ていませんが、軸がずれると明らかに遠視になるよ、と書いてありますね。

0Like

確かにQiita向きの質問ではないですが、面白そうなので回答します。といっても仮説ですが。

IOLの像面は(カメラのセンサー面のような平面ではなく)眼底の球面に沿って湾曲するように設計されていると思います。そうすると、視野周辺になるほどIOLから像面までの距離は近くなります。つまり、レンズを斜めに通る光束ほど焦点距離が短く(ディオプターが高く)なってみえます。
球面IOLと非球面とを比べた場合に違いがあるかは、非球面の方が像面湾曲が強いのかもしれませんが、メーカーごとに設計も異なるだろうし何とも言えません。

どの程度傾けて何D変化したのか分かりませんが、空気中で実験されているので、上記の効果は実際よりも大きく現れていると考えられます。房水よりも空気の方がIOL素材との屈折率の差が大きいので、より強く屈折し、像面湾曲も強くなるためです。

蛇足ですが、@chromiaさんが挙げられている文献はレンズの軸と光軸が一致したままレンズが回転した場合について述べているので、質問の状況(レンズ軸が光軸に対し傾く)とは異なると思われます。

0Like

Your answer might help someone💌