ジオプター(D)とは?
ジオプター(D)は、レンズや曲面鏡の屈折力(光を曲げる強さ)を表す単位です。メートル単位で表した焦点距離の逆数として定義されます。焦点距離が短いレンズほど光を強く曲げるため、ジオプターの値は大きくなります。ジオプターは、眼鏡やコンタクトレンズの度数を処方する際の標準単位であり、カメラや顕微鏡の光学特性を表すのにも使われます。
この計算ツールの使い方
レンズの焦点距離をメートル単位で入力してください。値がセンチメートルやミリメートルの場合は、先にメートルへ換算します(1 cm=0.01 m、1 mm=0.001 m)。入力すると、屈折力がジオプターで瞬時に表示されます。焦点距離がプラスの場合は正(収束)の度数、マイナスの場合は負(発散)の度数となり、眼鏡の処方度数と同じ考え方です。
計算式の解説
関係式はシンプルに $$D = \frac{1}{\text{Focal Length (m)}}$$ で表されます。ここで \(f\) はメートル単位の焦点距離、\(D\) はジオプターで表した屈折力です。式にはメートルを使うため、焦点距離1メートルはちょうど1ジオプター、0.5メートルは2ジオプター、0.25メートルは4ジオプターになります。この単位は加算できるように設計されており、2枚の薄いレンズを近づけて重ねると、合成された屈折力はそれぞれのジオプターの和にほぼ等しくなります。
計算の具体例
たとえば、ある拡大鏡の焦点距離が0.25メートル(25 cm)だとします。式に当てはめると、$$D = \frac{1}{0.25} = 4 \text{ジオプター}$$ つまり、このレンズの屈折力は+4 Dであり、読書用ルーペによく見られる値です。
よくある質問(FAQ)
焦点距離はマイナスになることがありますか? はい。発散(凹)レンズは焦点距離がマイナスになるため、ジオプターの値も-2.5 Dのように負の値になります。
焦点距離がミリメートルの場合はどうすればよいですか? まず1000で割ってメートルに換算してください。50 mmのレンズは0.05 mとなり、20ジオプターになります。
なぜ焦点距離をゼロにできないのですか? 焦点距離がゼロだと屈折力が無限大になってしまい、定義できません。そのため、この計算ツールではゼロ以外の値が必要です。